GIS基础-地表可视化技术之坐标系

本文介绍地表可视化技术中关于坐标系的概念。

三维笛卡尔坐标系

三维笛卡尔坐标系根据z坐标轴相对x,y坐标轴方向的不同，可分为左手坐标系和右手坐标系。它们的区别方法是：将右手食指、中指、无名指和小指顺着x轴正向到y轴正向旋转的方向握紧，如果大拇指所指的方向和z轴正向相同，就是右手坐标系，反之就是左手坐标系，如图1所示。Direct3D中使用的是左手坐标系，因为通常使用的是右手坐标系，这在一定程度上给初学者带来不便，其实也没什么，把在空间解析几何中使用的右手坐标系中的y轴和z轴互换就得到了Direct3D中使用的左手坐标系。在Direct3D程序中最常使用的坐标系坐标轴的布局如图2所示，y轴垂直向上。

世界坐标系和物体坐标系

世界坐标系是一个特殊的坐标系，它建立了描述其他坐标系所需要的参考框架。从另一个方面说，能够用世界坐标系描述其他坐标系的位置，而不能用更大的、外部的坐标系来描述世界坐标系。从非技术意义上讲，世界坐标系所建立的正是我们所关心的最大坐标系，所以世界坐标系不必是整个世界。世界坐标系也被广泛称为全局坐标系或宇宙坐标系。

除了世界坐标系外，每个物体都有一个本地坐标系系统，而figure也可以在本地坐标系系统下移动。这两个坐标系系统最大的不同就是本地坐标系系统的方位可以改变；当figure旋转时，本地坐标系统也会跟着figure一起旋转，注：本地坐标系是相对于对象的原点的3D坐标系，而世界坐标系是相对于3D世界的原点三维坐标系。

我们有时会被搞混淆。例如，如果在本地坐标系下的一个figure，先在Z轴上旋转90度，然后在Y轴上平移，而在世界坐标系下观察到的效果则是它在X轴上平移。