D3D-空间变换

计算机屏幕是平的，如何在平面上显示出来3D效果，就需要一系列的空间变换，他们分别是世界变换、视口变换和投影变换。

把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上的像素，这个过程称为光栅化。

世界变换

物体在建立的时候是在自己的坐标系中建立的，物体建立以后需要放在世界坐标系中，这个过程就是世界变换，简单地说就是把物体放在他们应该放的地方。

世界变换通过平移、旋转和缩放矩阵变换来实现，这些矩阵一般是一个4*4的矩阵，世界变换就可以理解为对一个物体的顶点基于这个4*4的矩阵进行处理。

基本的步骤为：

1. 根据想要实现的功能设置并赋值一个世界矩阵。
2. 使用SetTransform设置世界矩阵。
3. 绘制物体。

例如，我们要将一个物体绕着X轴旋转angleRotateX角度，然后再平移(x,y,z)，可以写程序如下

    D3DXMATRIX matRotatioin;
    D3DXMATRIX matTranslation;
    D3DXMATRIX matCylinder;
    D3DXMATRIXIdentity(&matCylinder);//将matCylinder设置为单位矩阵
    D3DXMATRIXTranslation(&matTranslation,x,y,z);//移动X,y,z
    D3DXMATRIXMultiply(&matCylinder,&matCylinder,&matTranslation);
    D3DXMATRIXRotationX(&matRotatioin,angleRotateX);
    D3DXMATRIXMultiply(&matCylinder,&matCylinder,&matRotatioin);

    g_pd3dDevice->SetTransform(D3DT_WORLD,&matCylinder);

    g_pSunMesh->DrawSubset(0);

视口变换(或者叫视图变换)

世界变换定义了物体在世界空间的位置，但是需要确定眼睛（摄像机）的位置，才能知道物体如何在一个平面显示出3d效果。

视口变换就是通过确定一个摄像机位置，将世界空间坐标转为视口空间，即屏幕看到的空间。

D3D中，使用D3DXMatrixLookAtLH函数构建视口矩阵，该函数原型如下： D3DXMATRIX *WINAPI D3DXMatrixLookAtLH( D3DXMATRIX *pOut,//输出的视口矩阵 CONST D3DXVECTOR3 *pEye,//眼睛所在的位置 CONST D3DXVECTOR3 *pAt,//观察目标位置向量 CONST D3DXVECTOR3 *pUp//当前世界坐标系上方的向量，一般设置为(0,1,0) );

构建视口矩阵以后，就和世界变换类似，使用g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView );进行视口变换。

投影变换

投影变换根据物体和摄像机的距离，产生有层次感的画面。

可以理解为对摄像机的特性进行设定，如视野范围（角度）、近平面和远平面。

一般使用D3DXMatrixPerspectiveFovLH函数。

    D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH(

        D3DXMATRIX *pOut,//投影变换矩阵
        FLOAT fovy,//视野角度
        FLOAT Aspect,//视口的宽高比
        FLOAT zn,//近平面距离      
        FLOAT zf//远平面距离

    );

获得了投影变换矩阵以后，使用g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &mProjection );进行投影变换。

投影变换以后，有的顶点对于屏幕处于不可见状态，光栅化程序也就不需要计算他的颜色和阴影，成为裁剪。