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2024年4月22日发(作者：游戏下载网站源码)
ue 矩阵 切换坐标系 -回复
UE4矩阵——切换坐标系
概述：
在UE4中，矩阵是一种被广泛应用于坐标系变换和几何变换的数学工具。
在游戏开发中，我们经常需要进行不同坐标系之间的转换，比如从世界坐
标系到局部坐标系的转换，或者从局部坐标系到相机视图空间的转换。本
文将介绍UE4中的矩阵及其使用方法，以及如何使用矩阵来进行不同坐标
系之间的切换。
1. 了解矩阵
矩阵是一个二维数组，由若干个行和列组成。在UE4中，常用的矩阵类型
有四种：FMatrix、FMatrix2x2、FMatrix3x3和FMatrix4x4。其中，FMatrix
是最常用的类型，用于进行四维空间的变换。FMatrix2x2、FMatrix3x3
和FMatrix4x4分别用于进行二维、三维和四维空间的变换。在UE4中，
矩阵使用列主序（column major）存储，即矩阵的每一列依次存储在内
存中。
2. 矩阵的创建和使用
在UE4中，可以使用FMatrix结构体来创建和操作矩阵。下面是一个创
建单位矩阵的示例：
FMatrix Matrix = FMatrix::Identity;
这样就创建了一个单位矩阵，并将其赋值给Matrix。接下来，可以通过各
种方法来修改和使用矩阵，比如平移、旋转和缩放等操作。下面是几个常
用的矩阵操作方法：
- FMatrix::Translation(const FVector& InTranslation)：平移矩阵，将矩
阵的最后一列设置为平移向量。
- FMatrix::RotationX(float Angle)：绕X轴旋转矩阵，将矩阵的第一列
设置为旋转后的X轴。
- FMatrix::Scale3D(const FVector& InScale)：缩放矩阵，将矩阵的对角
元素设置为缩放向量。
3. 坐标系变换
在UE4中，坐标系变换可以通过矩阵相乘的方式实现。当需要将一个点从
一个坐标系转换到另一个坐标系时，可以使用两个矩阵相乘的方式来进行
变换。例如，将一个点从世界坐标系转换到局部坐标系的过程如下：
- 首先，获取到世界坐标系到局部坐标系的变换矩阵，可以使用
GetRelativeTransform()函数来获取。
- 然后，将点坐标和变换矩阵相乘，得到转换后的点坐标。
下面是一个具体的示例代码：
FTransform WorldTransform;
FTransform LocalTransform;
FVector WorldPoint;
FVector LocalPoint;
获取世界坐标系到局部坐标系的变换矩阵
FMatrix WorldToLocalMatrix =
ativeTransform(LocalTransform).ToMatrixWi
thScale();
将点从世界坐标系转换到局部坐标系
LocalPoint = FVector4(WorldPoint, 1) * WorldToLocalMatrix;
通过这样的方式，就可以实现从世界坐标系到局部坐标系的转换。同样的，
也可以通过将点坐标与其他需要的变换矩阵相乘来实现其他坐标系的转
换。
4. 矩阵的应用举例
矩阵在游戏开发中有广泛的应用，特别是在坐标系变换和几何变换方面。
下面是一些常见的应用场景：
- 相机视图变换：将局部坐标系转换到相机视图空间，可以使用相机的
ViewMatrix来进行变换。通过将点坐标与ViewMatrix相乘，可以将点
从局部坐标系转换到相机视图空间。
- 骨骼动画：通过将骨骼的局部坐标系转换到模型空间，可以实现骨骼动
画。通过将骨骼的局部坐标与模型的ModelMatrix相乘，可以得到骨骼
的模型空间坐标。
- 天空盒：通过将天空盒的局部坐标系转换到世界坐标系，可以将天空盒
置于世界的背景中。通过将天空盒的局部坐标与世界的WorldMatrix相
乘，可以得到天空盒的世界空间坐标。
总结：
矩阵是UE4中进行坐标系变换和几何变换的基础数学工具。通过矩阵相乘
的方式，可以将一个点从一个坐标系转换到另一个坐标系。在游戏开发中，
矩阵的应用非常广泛，包括相机视图变换、骨骼动画和天空盒等。通过理
解和应用矩阵的相关知识，可以更好地掌握坐标系变换的技术，为游戏的
开发提供更多的可能性。
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