机械装备虚拟现实设计及实例分析 课件 第3章 场景布置与渲染关键技术.pptx

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造

目录CONTENTS3.1空间坐标体系3.2位置布置3.3材质与纹理3.4光照与阴影材质与纹理3.5实时渲染与性能优化3.6粒子系统与特效设计3.7相机设置与视角控制3.8场景组织与层级管理

第三章场景布置与渲染关键技术3.1空间坐标系—世界坐标系战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造3世界坐标是场景中所有对象的通用坐标系。它以场景的原点为基准，使用X、Y和Z轴表示模型在三维空间中的位置。例如，当模型的世界坐标是(5,2,8)，则它在X轴上距离原点5个单位，在Y轴上距离原点2个单位，在Z轴上距离原点8个单位。当从Unity3d中新建一个模型对象，它所具有的Transform参数所采用的就是世界坐标系，该坐标系分为左手坐标系和右手坐标系，如右图所示。其中左手坐标系代表的是世界坐标系。左右手法则

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造4Unity3d中一个模型的坐标信息，通过Transform.position来存储，它是一个Vector3变量，是一个三维向量，存储了X、Y、Z的位置信息。操作界面如右图所示。坐标位置信息3.1空间坐标系—世界坐标系

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造5屏幕坐标系是一个二维坐标系统，原点位于屏幕的左下角，水平轴向右延伸，垂直轴向上延伸。屏幕坐标系的单位是像素，X轴表示水平方向的像素位置，Y轴表示垂直方向的像素位置，所以又叫做像素坐标系。通过屏幕坐标系，可以在场景开发中方便地进行屏幕上的位置定位、用户输入处理以及屏幕空间的渲染效果控制。如右图所示。屏幕坐标系3.1空间坐标系—屏幕坐标系

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6为了方便设计，可以使用Camera.ScreenToWorldPoint和Camera.WorldToScreenPoint等方法实现屏幕坐标和世界坐标之间的转换，便于模型对象在屏幕上的交互和呈现。3.1空间坐标系—屏幕坐标系例如：Vector3worldPosition=newVector3(3,2,5);Vector3screenPosition=Camera.main.WorldToScreenPoint(worldPosition);Vector3worldPositionAgain=Camera.main.ScreenToWorldPoint(screenPosition);这使得开发者能够轻松地将模型的位置从世界坐标转换为屏幕坐标，或者反向转换。

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造7视口坐标系是相对于摄像机视角的坐标系统。它使用归一化的坐标值，X和Y轴的范围是[0,1]，表示在相机视口内的位置。视口坐标系常用于处理摄像机的渲染效果或在相机中进行一些特殊的定位。相机视角坐标系3.1空间坐标系—视口坐标系视口坐标系和屏幕坐标系类似：视口坐标通过使用Camera.ViewportToWorldPoint和Camera.WorldToViewportPoint函数，实现世界坐标和视口坐标之间转换。

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造8GUI坐标系主要用于创建和管理2DGUI元素。它使用像素坐标，原点位于屏幕左上角。在GUI坐标系中，开发者可以使用GUI类的函数来控制元素的位置、大小和交互。3.1空间坐标系—GUI坐标系例如，通过以下代码可以设置一个GUI按钮的位置：GUI.Button(newRect(10,10,100,50),Clickme!);案例中，按钮的左上角在GUI坐标系中的坐标是(10,10)，宽度和高度分别为100和50。GUI坐标系设置

目录CONTENTS3.1空间坐标体系3.2位置布置3.3材质与纹理3.4光照与阴影材质与纹理3.5实时渲染与性能优化3.6粒子系统与特效设计3.7相机设置与视角控制3.8场景组织与层级管理

第三章场景布置与渲染关键技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造10平移操作界面其操作方法主要包括：(1)在Unity3d编辑器中，选择要平移的模型。(2)在工具栏中选择移动工具（快捷键