Rendering1_Matrices

本篇重点内容

1.创建一个立方体网格（cube grid）

2.让cube grid支持缩放，位移和旋转

3.研究变换矩阵

4.创建简单的相机投影

这是basics of rendering教程的第一篇，主要讲的是变换矩阵。这个系列会讲解这些网格（mesh）是如何变成一个个像素呈现在屏幕上的。

原作者有示例工程，用的是Unity5.3.1，我这里重新制作使用Unity2019.4.36f1c1。

 

 在空间中操纵这些“点”

1空间可视化

对unity使用者来说，你们已经知到meshes是什么并如何在场景中改变他们的位置。但他们工作的原理是什么呢？着色器（shader）是如何知道该在什么地方绘制呢？我们当然可以只管使用unity的transform组件和使用shader搞定一切，但是搞清楚背后的原理对我们把控项目的一切是非常重要的。而要搞清背后的原理，最好的方法是我们自己来实现一下这些功能。

mesh的缩放旋转位移是通过操作顶点（vertice）的位置来完成的。我们通过空间可视化来了解变换发生。我们首先创建一个3D 点网格，而点可以是任何预制体。

using UnityEngine;

public class TransformationGrid : MonoBehaviour
{
    public Transform prefab;
    public int gridResolution = 10;
    Transform[] grid;
    void Awake()
    {
        grid = new Transform[gridResolution * gridResolution * gridResolution];
        for(int gridCount=0,z=0;z<gridResolution;z++)
        {
            for(int y=0;y<gridResolution;y++)
            {
                for (int x = 0; x<gridResolution;x++)
                {
                    grid[gridCount] = CreateGridPoint(x, y, z);
                }
            }
        }
    }

    Transform CreateGridPoint(int x,int y,int z)
    {
        Transform point = Instantiate<Transform>(prefab);
        point.localPosition = GetCoordinate(x, y, z);
        point.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = new Color(
            (float)x / gridResolution,
            (float)y / gridResolution,
            (float)z / gridResolution
            );
        return point;
    }

    Vector3 GetCoordinate(int x,int y,int z)
    {
        return new Vector3(
            x - (gridResolution - 1) * 0.5f,
            y - (gridResolution - 1) * 0.5f,
            z - (gridResolution - 1) * 0.5f
            );

    }
}

 

简单来说，我们就是要实例化一下cube，赋予他们坐标，并根据坐标来决定每个cube有独特的颜色。

我们以原点为中心，这样一来变换（特别是旋转和缩放）都是相对于cube 网格的中心来的。