Unity Shader中內建的座標空間與轉換矩陣函式
阿新 • • 發佈：2018-11-11
模型空間（model space）也稱為物件空間（object space）或區域性空間（local space）是指以模型原點為原點的座標系。
世界空間（world space）也稱全域性空間（global space）是以世界原點為原點的座標系，世界座標也就是Unity3D裡的絕對座標。
觀察空間（view space）也稱攝像機空間（camera space）是以攝像機為原點的座標系。（這是各座標空間中唯一一個右手座標系）
裁剪空間（clip space）也稱齊次裁剪空間（homogeneous clip space），這個空間對觀察空間裡的渲染圖元進行裁剪，會保留完全在空間內部的圖元，剔除完全在空間外部的圖元，以及裁剪部分在空間內部的圖元，而這塊空間的範圍是由攝像機的視錐體決定的。而使用投影矩陣將頂點轉換到裁剪空間中去，來判斷圖元是否在裁剪空間內。
螢幕空間（screen space）表示的是一個二維空間，是從裁剪空間投影過來的。
從模型空間到世界空間稱為模型變換，從世界空間到觀察空間稱為觀察變換，從觀察空間到裁剪空間稱為投影變換，從裁剪空間到螢幕空間稱為投影對映。
相關數學知識土圭垚㙓數學課（四）空間變換。
Unity內建變換矩陣：
| UNITY_MATRIX_MVP | 模型（M）觀察（V）投影（P）矩陣，從模型空間到裁剪空間 |
| UNITY_MATRIX_MV | 模型（M）觀察（V）矩陣，從模型空間到觀察空間 |
| UNITY_MATRIX_V |
觀察（V）矩陣，從世界空間到觀察空間 |
| UNITY_MATRIX_P |
投影（P）矩陣，從觀察空間到裁剪空間 |
| UNITY_MATRIX_VP |
觀察（V）投影（P）矩陣，從世界空間到裁剪空間 |
| UNITY_MATRIX_T_MV |
UNITY_MATRIX_MV的轉置矩陣 |
| UNITY_MATRIX_IT_MV |
UNITY_MATRIX_MV的逆轉置矩陣，用於將法線從模型空間轉換到觀察空間 |
| _Object2World | 模型矩陣，從模型空間到世界空間 |
| _World2Object | _Object2World的逆矩陣，從世界空間到模型空間 |
| _WorldSpaceCameraPos(float3) | 攝像機的世界座標 |
| _ProjectionParams(float4) | 投影引數 x=±1.0（-1.0表示使用翻轉投影矩陣進行渲染） y=Near近裁剪平面與攝像機的距離 z=Far遠裁剪平面與攝像機的距離 w=1.0+1.0/Far |
| _ScreenParams(float4) | 螢幕引數 x=width渲染目標的畫素寬度 y=height渲染目標的畫素高度 z=1.0+1.0/width w=1.0+1.0/height |
| _ZBufferParams(float4) | 線性化Z（深度）緩衝引數 x=1-Far/Near y=Far/Near z=x/Far w=y/Far |
| unity_OrthoParams(float4) | 正交投影攝像機引數 x=width y=height z未使用 w=1.0（正交投影攝像機）或0.0（透視攝像機） |
| unity_CameraProjection(float4x4) | 攝像機投影矩陣 |
| unity_CameraInvProjection(float4x4) | unity_CameraProjection的逆矩陣 |
| unity_CameraWorldClipPlanes(float4[6]) | 攝像機6個裁剪平面在世界空間下的方程式。 順序：左、右、下、上、近、遠 |