World Transform (Direct3D 9)

世界轉型的討論會介紹基本概念，並提供如何設定世界轉換的詳細資料。

什麼是世界轉換？

世界轉換會從模型空間變更座標，其中頂點會定義相對於模型本機原點的頂點，變更為 World Space，其中頂點會定義相對於場景中所有物件通用的來源。 簡單來說，世界矩陣轉換將模型放置到世界中；因此成為它的名字。 下圖顯示世界座標系統和模型區域座標系統之間的關係。

世界矩陣轉換可以包含轉移、旋轉和縮放的任何組合。

設定世界矩陣

如同任何其他轉換，藉由將一系列矩陣串連成一個包含效果總和的矩陣，建立世界矩陣轉換。 在最簡單的情形，當模型在世界原點，而且其區域座標軸的方向與世界空間相同時，世界矩陣是單位矩陣。 世界矩陣更常是轉移至世界空間以及可能一或多個旋轉 (視需要旋轉模型) 的組合。

下列範例會從以 C++ 撰寫的虛構 3D 模型類別，使用 D3DX 公用程式程式庫中所包含的協助程式函式，建立包含三個旋轉方向的世界矩陣，以及將模型重新置放相對於世界空間位置的轉譯。

/*
 * For the purposes of this example, the following variables
 * are assumed to be valid and initialized.
 *
 * The m_xPos, m_yPos, m_zPos variables contain the model's
 * location in world coordinates.
 *
 * The m_fPitch, m_fYaw, and m_fRoll variables are floats that 
 * contain the model's orientation in terms of pitch, yaw, and roll
 * angles, in radians.
 */
 
void C3DModel::MakeWorldMatrix( D3DXMATRIX* pMatWorld )
{
    D3DXMATRIX MatTemp;  // Temp matrix for rotations.
    D3DXMATRIX MatRot;   // Final rotation matrix, applied to 
                         // pMatWorld.
 
    // Using the left-to-right order of matrix concatenation,
    // apply the translation to the object's world position
    // before applying the rotations.
    D3DXMatrixTranslation(pMatWorld, m_xPos, m_yPos, m_zPos);
    D3DXMatrixIdentity(&MatRot);

    // Now, apply the orientation variables to the world matrix
    if(m_fPitch || m_fYaw || m_fRoll) {
        // Produce and combine the rotation matrices.
        D3DXMatrixRotationX(&MatTemp, m_fPitch);         // Pitch
        D3DXMatrixMultiply(&MatRot, &MatRot, &MatTemp);
        D3DXMatrixRotationY(&MatTemp, m_fYaw);           // Yaw
        D3DXMatrixMultiply(&MatRot, &MatRot, &MatTemp);
        D3DXMatrixRotationZ(&MatTemp, m_fRoll);          // Roll
        D3DXMatrixMultiply(&MatRot, &MatRot, &MatTemp);
 
        // Apply the rotation matrices to complete the world matrix.
        D3DXMatrixMultiply(pMatWorld, &MatRot, pMatWorld);
    }
}

準備世界矩陣之後，請呼叫 IDirect3DDevice9：：SetTransform 方法來設定它，並指定第一個參數的 D3DTS_WORLD 宏。

注意

Direct3D 使用世界和檢視矩陣，讓您設定數個內部資料結構。 每當您設定世界或檢視矩陣，系統會重新計算相關內部結構。 頻繁設定這些矩陣 (例如，每個畫面數千次) 通常在計算上耗費時間。 您可以串連世界和檢視矩陣成為世界檢視矩陣 (您將其設為世界矩陣)，然後將檢視矩陣設為單位矩陣，將所需的計算次數最小化。 保留個別世界和檢視矩陣的快取複本，讓您可以視需要修改、串連並重設世界矩陣。 為了清楚起見，本檔中的 Direct3D 範例很少採用此優化。

 

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