游戲制作

　　零基礎了解3D游戲開發，是一件不容易的事。我們將分幾部分為大家細化3D游戲開發的每個環節，希望對你了解3D游戲開發有些許幫助。

　　坐標系與坐標

　　坐標是3D空間世界的基礎之一，干啥都離不開坐標，移動攝像機，定位，繪制圖形等等。

　　在學習LayaAir 3D時，我們需要了解兩個坐標，一個是位置坐標，另一個是UV坐標。

　　而了解這兩種坐標之前，我們先介紹一下空間笛卡爾直角坐標系。

　　空間笛卡爾直角坐標系是用經過相同原點的xyz三條互相垂直的坐標軸相交而構成。

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

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

　　兩種3D坐標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，來代表三個坐標軸的正方向，這三個手指分別是拇指、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。

　　現在我們面向屏幕，準備好雙手來擺造型。先將左右兩個手的食指(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(立正站立時眼睛平視的方向)，此時兩個手的中指應該都與食指保持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。

　　網絡中有不同的左右手坐標系統的說法和介紹，如果圖片和軸朝向與本篇介紹的不同，一般也都是攝像機角度的差異，不用管別的，學習LayaAir以本篇為準來理解記憶即可。

　　擺好后，我們會發現，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。這就是左手坐標系和右手坐標系的區別。LayaAir引擎unity導出插件就是以x軸取反來自動適配LayaAir引擎。所以，直接在unity里編輯導出，然后在LayaAir引擎中使用，是不需要手工對坐標進行轉換的。如果開發者一定要在LayaAir引擎項目中手動來調坐標，那需要注意左手坐標系與右手坐標系在x軸正方向的差異。

　　了解完坐標系，我們了解一下頂點。頂點可以理解為3D空間中的任意一個帶xyz坐標的位置點，但頂點不僅包含了坐標位置信息，還有UV、法線、顏色等信息。其它的先不講，我們繼續來了解UV。

　　UV其實也是坐標， 完整的說應該是UVW(由于xyz已經被頂點坐標軸占用，所以另選三個字母表示)， 這三個軸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，一般游戲開發是用不上的，所以我們通常就會簡稱為UV。

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

　　UV坐標的貼圖紋理向右和向下分別是U與V的坐標正方向。取值范圍是0-1，不管紋理圖片的像素是多少，3D美術制作軟件導出的模型頂點數據都會對應貼圖紋理的UV坐標，以保障渲染時的采樣正確。

　　相對于UV坐標最終會對應貼圖紋理上的像素點，頂點坐標則沒有恒定的計量單位，最小的單位是點，無論是現實世界還是3D世界，點都是一個基礎的抽象概念，他代表著一個單獨的個體，可以無限大，也可以無限小。所以，點可以是1個像素，也可以是1毫米、1納米、1千米等任意單位的基礎單元。最終頂點之間用什么計量單位，通常由3D美術結合游戲設計而設定，3D游戲美術用的比較多的單位是米。所以程序的設定要與美術設定的單位保持統一，否則就會造成視覺效果上的過大或過小，出現與設計不符的效果。

　　下一部分，上海博思游戲學校將為你介紹3D游戲開發中的三角面、網絡、模型，敬請期待。