DirectX 9.0中的坐标变换：从模型空间到屏幕坐标

局部坐标系到世界坐标系：

 

物体的局部坐标（模型坐标）通过世界变换（IDirect3DDevice9::SetTransform(D3DTS_WORLD, matrix)）变换到世界坐标。

将一个物体的中心置于世界坐标系的点(-3， 2， 6)：

D3DXMATRIX matrix;
D3DXMatrixTranslation(&matrix, -3.0f, 2.0f, 6.0f);
Device->SetTransform(D3DTS_WORLD, matrix);

世界坐标系到观察坐标系：

在世界空间中，几何体和摄像机都是相对于世界坐标系定义的，当摄像机朝向任意时，投影变换或其他变换就略显困难或效率不高。为了简化运算，将摄像机的局部坐标系变换到与世界坐标系重叠（摄像机的朝向与世界坐标系的z轴一致），此时世界空间中的几何体也做相同的变换使摄像机的视场恒定。这种变换称为取景变换，变换后的几何体位于以摄像机为原点的观察坐标系。

//获得取景变换矩阵

D3DXMatrixLookAtLH(&matrix, &position, &targetPoint, &worldUp) 

//设置取景变换

Device->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matrix);

取景变换矩阵推导过程：View Transform详解

观察坐标系到投影坐标系：

视锥体是一个三维体，它的位置和摄像机相关，视锥体的形状决定了模型如何从投影到屏幕上。最常见的投影类型-透视投影，使得离摄像机近的物体投影后较大，而离摄像机较远的物体投影后较小。透视投影使用棱锥作为视锥体，摄像机位于棱锥的椎顶。该棱锥被前后两个平面截断，形成一个棱台，叫做View Frustum，只有位于Frustum内部的模型才是可见的。

在DirectX中，投影变换将观察坐标系中的顶点变换到投影坐标系（如下图右边的立方体），经过投影变换变换后的坐标仍然是三维的，z坐标被缩放到[0, 1]。x坐标范围是[-1, 1]，y坐标范围是[-1, 1]。

设置投影变换矩阵：

D3DXMATRIX proj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&proj,  fov, aspect, zn, zf);
Device->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj);

 

投影变换矩阵推导过程：透视投影详解

投影平面到视口坐标系

→DirectX视口变换矩阵详解