游戲制作

　　零基礎(chǔ)了解3D游戲開發(fā)，是一件不容易的事。我們將分幾部分為大家細(xì)化3D游戲開發(fā)的每個(gè)環(huán)節(jié)，希望對(duì)你了解3D游戲開發(fā)有些許幫助。

　　坐標(biāo)系與坐標(biāo)

　　坐標(biāo)是3D空間世界的基礎(chǔ)之一，干啥都離不開坐標(biāo)，移動(dòng)攝像機(jī)，定位，繪制圖形等等。

　　在學(xué)習(xí)LayaAir 3D時(shí)，我們需要了解兩個(gè)坐標(biāo)，一個(gè)是位置坐標(biāo)，另一個(gè)是UV坐標(biāo)。

　　而了解這兩種坐標(biāo)之前，我們先介紹一下空間笛卡爾直角坐標(biāo)系。

　　空間笛卡爾直角坐標(biāo)系是用經(jīng)過相同原點(diǎn)的xyz三條互相垂直的坐標(biāo)軸相交而構(gòu)成。

　　坐標(biāo)系的兩個(gè)軸正方向一致的情況下，因第三軸正方向相反，所以將坐標(biāo)系分為左手坐標(biāo)系與右手坐標(biāo)系。

　　這兩種坐標(biāo)系沒有好或不好，都應(yīng)用的都比較廣泛，比如Unity等引擎采用的是左手坐標(biāo)系，LayaAir等引擎采用的是右手坐標(biāo)系。所以我們有必要理解什么是左手坐標(biāo)系與右手坐標(biāo)系，以及兩者的區(qū)別。

　　兩種3D坐標(biāo)系之所以用左右手分別命名，是為了便于記憶，分別用左手和右手三根手指的朝向，來代表三個(gè)坐標(biāo)軸的正方向，這三個(gè)手指分別是拇指、食指、中指。

　　無論是左手還是右手，我們要記住，大拇指朝向的方向是x軸正方向，食指的朝向是y軸的正方向，中指的朝向是z軸的正方向。

　　現(xiàn)在我們面向屏幕，準(zhǔn)備好雙手來擺造型。先將左右兩個(gè)手的食指(y軸)指向天空方向(在房間的就指天花板)，然后將中指(z軸)沖前(立正站立時(shí)眼睛平視的方向)，此時(shí)兩個(gè)手的中指應(yīng)該都與食指保持90度垂直。然后，再伸出大拇指(x軸)與食指和中指都保持90度垂直。可以參照下圖手勢(shì)。

　　網(wǎng)絡(luò)中有不同的左右手坐標(biāo)系統(tǒng)的說法和介紹，如果圖片和軸朝向與本篇介紹的不同，一般也都是攝像機(jī)角度的差異，不用管別的，學(xué)習(xí)LayaAir以本篇為準(zhǔn)來理解記憶即可。

　　擺好后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在保持z軸和y軸正方向相同的情況下，x軸的正方向是相反的。這就是左手坐標(biāo)系和右手坐標(biāo)系的區(qū)別。LayaAir引擎unity導(dǎo)出插件就是以x軸取反來自動(dòng)適配LayaAir引擎。所以，直接在unity里編輯導(dǎo)出，然后在LayaAir引擎中使用，是不需要手工對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。如果開發(fā)者一定要在LayaAir引擎項(xiàng)目中手動(dòng)來調(diào)坐標(biāo)，那需要注意左手坐標(biāo)系與右手坐標(biāo)系在x軸正方向的差異。

　　了解完坐標(biāo)系，我們了解一下頂點(diǎn)。頂點(diǎn)可以理解為3D空間中的任意一個(gè)帶xyz坐標(biāo)的位置點(diǎn)，但頂點(diǎn)不僅包含了坐標(biāo)位置信息，還有UV、法線、顏色等信息。其它的先不講，我們繼續(xù)來了解UV。

　　UV其實(shí)也是坐標(biāo)， 完整的說應(yīng)該是UVW(由于xyz已經(jīng)被頂點(diǎn)坐標(biāo)軸占用，所以另選三個(gè)字母表示)， 這三個(gè)軸U是屏幕水平方向，V是屏幕垂直方向，W的方向是垂直于顯示器表面的，到目前為止，一般游戲開發(fā)是用不上的，所以我們通常就會(huì)簡(jiǎn)稱為UV。

　　去掉了W，那UV坐標(biāo)就是一個(gè)2D平面坐標(biāo)，UV坐標(biāo)可用于模型紋理貼圖等(后面介紹紋理的時(shí)候還會(huì)提及)。

　　UV坐標(biāo)的貼圖紋理向右和向下分別是U與V的坐標(biāo)正方向。取值范圍是0-1，不管紋理圖片的像素是多少，3D美術(shù)制作軟件導(dǎo)出的模型頂點(diǎn)數(shù)據(jù)都會(huì)對(duì)應(yīng)貼圖紋理的UV坐標(biāo)，以保障渲染時(shí)的采樣正確。

　　相對(duì)于UV坐標(biāo)最終會(huì)對(duì)應(yīng)貼圖紋理上的像素點(diǎn)，頂點(diǎn)坐標(biāo)則沒有恒定的計(jì)量單位，最小的單位是點(diǎn)，無論是現(xiàn)實(shí)世界還是3D世界，點(diǎn)都是一個(gè)基礎(chǔ)的抽象概念，他代表著一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，可以無限大，也可以無限小。所以，點(diǎn)可以是1個(gè)像素，也可以是1毫米、1納米、1千米等任意單位的基礎(chǔ)單元。最終頂點(diǎn)之間用什么計(jì)量單位，通常由3D美術(shù)結(jié)合游戲設(shè)計(jì)而設(shè)定，3D游戲美術(shù)用的比較多的單位是米。所以程序的設(shè)定要與美術(shù)設(shè)定的單位保持統(tǒng)一，否則就會(huì)造成視覺效果上的過大或過小，出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的效果。

　　下一部分，上海博思游戲?qū)W校將為你介紹3D游戲開發(fā)中的三角面、網(wǎng)絡(luò)、模型，敬請(qǐng)期待。