DirectX 9.0中的坐標變換：從模型空間到屏幕坐標

局部坐標系到世界坐標系：

 

物體的局部坐標（模型坐標）通過世界變換（IDirect3DDevice9::SetTransform(D3DTS_WORLD, matrix)）變換到世界坐標。

將一個物體的中心置於世界坐標系的點(-3， 2， 6)：

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

世界坐標系到觀察坐標系：

在世界空間中，幾何體和攝像機都是相對於世界坐標系定義的，當攝像機朝向任意時，投影變換或其他變換就略顯困難或效率不高。為了簡化運算，將攝像機的局部坐標系變換到與世界坐標系重疊（攝像機的朝向與世界坐標系的z軸一致），此時世界空間中的幾何體也做相同的變換使攝像機的視場恆定。這種變換稱為取景變換，變換后的幾何體位於以攝像機為原點的觀察坐標系。

//獲得取景變換矩陣

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

//設置取景變換

Device->SetTransform(D3DTS_VIEW, &matrix);

取景變換矩陣推導過程：View Transform詳解

觀察坐標系到投影坐標系：

視錐體是一個三維體，它的位置和攝像機相關，視錐體的形狀決定了模型如何從投影到屏幕上。最常見的投影類型-透視投影，使得離攝像機近的物體投影后較大，而離攝像機較遠的物體投影后較小。透視投影使用棱錐作為視錐體，攝像機位於棱錐的椎頂。該棱錐被前后兩個平面截斷，形成一個棱台，叫做View Frustum，只有位於Frustum內部的模型才是可見的。

在DirectX中，投影變換將觀察坐標系中的頂點變換到投影坐標系（如下圖右邊的立方體），經過投影變換變換后的坐標仍然是三維的，z坐標被縮放到[0, 1]。x坐標范圍是[-1, 1]，y坐標范圍是[-1, 1]。

設置投影變換矩陣：

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

 

投影變換矩陣推導過程：透視投影詳解

投影平面到視口坐標系

→DirectX視口變換矩陣詳解