Unity中的坐标系

一：Unity中的四种坐标系

——世界坐标(World Space)
世界坐标很好理解，它是一个3D坐标。就是游戏物体在你创造世界中的坐标。transfrom.position获得的是物体相对于世界坐标的位置，transfrom.localPosition获得的是物体相对于父物体坐标的位置
模型Mesh保存的顶点坐标均为局部坐标系下的坐标

——屏幕坐标(Screen Space)
屏幕坐标是以像素来定义的，与分辨率有关，例如分辨率为1280*720的屏幕则Screen.width为1280，Screen.height为720。
Screen.width = Camera.main.pixelWidth和Screen.height = Camera.main.pixelHeight只有在相机视口坐标是整个屏幕时才满足。所以不难看出Screen.width是屏幕的分辨率即屏幕的宽度， 而Camera.main.pixelWidth是相机的视口像素大小，也可以理解为相机视口的像素宽度。
屏幕的左下角坐标为(0 , 0)，右上角为(Screen.width , Screen.height)，z轴坐标是相机的世界坐标中z轴的负值
我们常用的Input.mousePosition和移动端的Input.GetTouch(0).position都是获得的光标在屏幕坐标的位置

——视口坐标(Viewport Space)
视口坐标系其实就是将屏幕坐标系单位化
视口坐标的左下角为(0 , 0)，右上角为(1 , 1)，z轴坐标是相机的世界坐标中z轴的负值
可用于制作分屏游戏

——GUI坐标
只作了解就好
它的原点在左上角为(0,0)，右下角坐标为(Screen.width, Screen.height)， 因为这是一个二维的坐标系，所以坐标z的值永远都为0

二：各种坐标转换

——InverseTransformPoint和TransformPoin
例如物体A的世界坐标坐标为(1，2，3)，物体B的世界坐标为（2，2，2），现在需要计算物体B相对于物体A的局部坐标，则应该使用A.transform.InverseTransformPoint(B)

——屏幕坐标转世界坐标
Vector3 mousePos = Input.mousePosition;
Vector3 screenToWorld = Camera.main.ScreenToWorldPoint(new Vector3(mousePos.x, mousePos.y, -Camera.main.transform.position.z));
Debug.Log(screenToWorld);

——世界坐标转屏幕坐标
Vector3 worldToScreen = Camera.main.WorldToScreenPoint(transform.position);
Debug.Log(worldToScreen);

——屏幕坐标转视口坐标
Vector3 mousePos = Input.mousePosition;
Vector3 screenToViewport = Camera.main.ScreenToViewportPoint(mousePos);
Debug.Log(screenToViewport);

——视口坐标转屏幕坐标
Vector3 viewportToScreen = Camera.main.ViewportToScreenPoint(new Vector3(1, 1, 0));
Debug.Log(viewportToScreen);

——世界坐标转视口坐标
Vector3 worldToViewport = Camera.main.WorldToViewportPoint(transform.position);
Debug.Log(worldToViewport);

——视口坐标转世界坐标
Vector3 viewportToWord = Camera.main.ViewportToWorldPoint(new Vector3(1, 1, -Camera.main.transform.position.z));
Debug.Log(viewportToWord);

——屏幕坐标转UI坐标
Vector2 mousePos;
RectTransformUtility.ScreenPointToLocalPointInRectangle(transform.parent.GetComponent(), Input.mousePosition, null, out mousePos);
Debug.Log(mousePos);

1.Canvas的RenderMode为Overlay时，cam参数应该为NULL。
2.rect必须为直接父物体

任何一个坐标转世界坐标时，z的参数都应该为相机在世界坐标中z的负值
从世界坐标转到任何一个坐标时，计算出的z值都是相机的世界坐标中z轴的负值

三：屏幕坐标转世界坐标时为什么要使用-Camera.transform.position.z

任何一个坐标转世界坐标时的z值，可以理解为离相机的距离。其实是把屏幕坐标投影到相机的视锥体平面上，如果z的值为0，则相当于投影到了相机的近平面上，但是近平面的最小值为0.01，所以在进行屏幕坐标转世界坐标时，屏幕坐标的z值不能为0(注意Input.mousePosition的z值为0)
而且随着z的值越来越大，投影到的平面也会越来越大，x和y的值也会越来越大