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檢視 Direct3D 9 (轉換)

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本節介紹檢視轉換的基本概念，並提供如何在 Direct3D 應用程式中設定檢視轉換矩陣的詳細資料。

檢視轉換將檢視器放置在世界空間中，並將頂點轉換成相機空間。 在相機空間，相機或檢視器位於原點，朝著正 z 方向看。 回想一下，Direct3D 會使用左手座標系統，因此 z 在場景中是正面的。 檢視矩陣圍繞相機位置 (相機空間的起點) 將物件重新放置在世界空間中。

有許多的方式可建立檢視矩陣。 在所有情況下，相機在世界空間有特定邏輯位置和方向，做為起點用來建立檢視矩陣，套用到場景中的模型。 檢視矩陣平移並旋轉物件，將它們置於相機空間中 (相機位於原點)。 建立檢視矩陣的一個方式是為每個軸結合旋轉矩陣和轉移矩陣。 下列一般矩陣方程式適用於這種方式。

檢視轉換的方程式

在這個公式中，V 是所建立的檢視矩陣，T 是將物件重新置放在世界空間中的轉移矩陣，而 Rₓ 到 Rz 則是沿著 x、y 與 z 軸旋轉物件的旋轉矩陣。 轉移矩陣與旋轉矩陣以世界空間中的相機邏輯位置和方向為基礎。 因此，如果相機在世界空間中的邏輯位置是 <10,20,100>，轉移矩陣的目的是沿著 x、y 與 z 軸將物件分別移動 -10 單位、-20 單位及 -100 單位。 在公式中旋轉矩陣以相機方向為基礎，亦即相機空間的軸旋轉多少，不對齊世界空間。 例如，如果前面所提到的相機往下指，其 z 軸是 90 度（pi/2 弧度），不對齊世界空間的 z 軸，如下圖所示。

相機檢視空間相對於世界空間的圖例

旋轉矩陣對場景中模型套用相等但相反的旋轉大小。 這個相機的檢視矩陣包含圍繞 x 軸 -90 度的旋轉。 旋轉矩陣與轉移矩陣結合，建立調整場景中物件之位置和方向的檢視矩陣，使其頂端面向相機，提供相機在模型上方的表面現象。

設定檢視矩陣

D3DXMatrixLookAtLH和D3DXMatrixLookAtRH協助程式函式會根據相機位置和查看點來建立檢視矩陣。

下列範例會建立左側座標的檢視矩陣。

D3DXMATRIX out;
D3DXVECTOR3 eye(2,3,3);
D3DXVECTOR3 at(0,0,0);
D3DXVECTOR3 up(0,1,0);
D3DXMatrixLookAtLH(&out, &eye, &at, &up);

Direct3D 使用世界和檢視矩陣來設定數個內部資料結構。 每當您設定世界或檢視矩陣，系統會重新計算相關內部結構。 頻繁設定這些矩陣通常在計算上耗費時間。 您可以串連世界和檢視矩陣成為世界檢視矩陣 (您將其設為世界矩陣)，然後將檢視矩陣設為單位矩陣，將所需的計算次數最小化。 保留個別世界和檢視矩陣的快取複本，您可以視需要修改、串連並重設世界矩陣。 為了清楚起見，這些範例很少會採用此優化。

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