16. 坐标空间概念
目录
目的
渲染流水线顶点变换过程，
学习不同的空间坐标系。
UE5使用空间转换节点。
了解空间
经常使用的空间关系有这些。
切线空间
对象空间（模型空间）
世界空间
视图空间
摄像机空间
TransformVector | 坐标空间转换
UE4空间转换节点
这里从什么空间转换到什么空间
所有空间都是由一个原点定义的，（x,y,z）三个方向组成
世界空间 | WorldSpace
场景中的一切物体，包括模型，灯具，相机都共享一个绝对位置这就是世界坐标
UE4场景中的（0,0,0）点就是世界的原点。以这个原点的位置空间就是世界空间。
然后 红色 蓝色绿色3个方向的向量代表世界的方向。
世界空间轴是不变的。
扩展 UE4里是Z轴向上，unity是Y轴向上。
局部空间 | ModelSpace
模型空间(model space)，也成为对象空间(object space)或局部空间(local space)。
是在制作模型过程，模型在Blender软件中的相对位置，在软件中也可以修改模型的坐标位置。
模型原点为（0,0）
在UE5里模型我们旋转轴，物体的轴是跟着变化的。
屏幕空间 | ScreenSpace
屏幕空间坐标系是一个二维平面坐标系，和屏幕分辨率有关。
这里注意Direct3D和OpenGL 起始点不一样
Direct3D 屏幕左上角为（0,0） 右下角为（Screen.width，Screen.height）
OpenGL 屏幕 屏幕左下角为（0，0） 右上角为（Screen.width，Screen.height）
即实际运行屏幕下的游戏窗口像素值，z 为相机世界坐标单位值。
切线空间 | TangentSpace
UE5查看模型的切线信息
切线是出现在模型表面，点的空间关系。点（法线向量，切线向量，副切线向量）
切线空间有时也称为纹理空间，切线空间最常见的应用场景是使用法线纹理进行光照计算。
而法线纹理其内容有两种表达形式，
另一种就是基于切线空间的
一种是基于模型空间的，
纹理映射的基本技术
纹理计算UV也是基于切线空间去计算纹理映射。
扩展 切线空间构成
切线空间（切线坐标系）通常简称为 TBN 坐标系（Tangent——切线，Binormal——副法线或者Bitangent，Norma——法线），通过上一节“线性变换”我们知道一个 n 维度“坐标系”的构成实际上需要 n 个正交基（也就是 n 个线性无关向量组），下面详细分析 TBN 坐标系，如何计算这三个基向量。 TBN 坐标系建立在模型表面（Surface）之上，N 表示模型表面的法线，T 则是与该法线垂直的切线（理论上我们可以选择任意一条与 N 垂直的切线），B 是与 T、B 都垂直的副法线。假设现在有一个三角形，其顶点分别是 ，假设表面法线向量为 ，现在要求取 .
摄像机空间 | CameraSpace
观察空间（view space）也被称为摄像机空间(camera space）
场景摄像机空间，X轴的移动可以看到画面远近。
把物体从世界空间转换到摄像机空间，
现在效果是面向摄像机。就可以实现共告板的效果。
变换
两个向量计算是需要在同一个空间坐标里才能计算对。
所以，计算两个向量需要转换到不同的坐标系
UE5里光我们通过的节点就表示不同坐标系，
旋转可以看到不同颜色
现在怎么转视角都是这样，
应用示例
Matcap
下一步我们制作一个Matcap材质
准备Matcap贴图
就是使用相机视角和法线方向计算的一种效果。
因为UV是两个方向的数值，所以我们做一个通道提取。
现在的UV值不对。我们需要把UV值映射到（0,0）值。
现在效果就对，
问题 那这样有什么意义吗？
使用这样简单的方法可以给模型着色。
不同模型根据法线和视角方向计算的值，对应到贴图的不同位置。
这样的方法也叫**球面映射，**也是一种简单的模拟反射的方式。
切线空间转世界空间
因为我们的法线贴图是在切线空间生产的，我们现在可以把法线贴图转换到世界空间。
这样有什么好处，世界空间的法线是向上。
就可以计算一个物体沿着法线方向生成。我们怎么旋转青苔贴图始终朝向世界空间法线正方向。
效果
在层面没有显示。
