WCS(World Coordinate System)和UCS(User Coordinate System)是计算机图形学中常用的坐标系。它们在计算机图形处理、动画制作、三维建模等领域有着广泛的应用。
WCS是一种全局坐标系,它定义了整个场景的坐标系统。UCS则是一种局部坐标系,它定义了一个特定的对象或场景的坐标系统。WCS和UCS之间存在以下差异:
1. 范围不同:WCS是一个全局的坐标系统,它覆盖了整个场景;而UCS是一个局部的坐标系统,它只定义了一个特定对象或场景的坐标系统。
2. 变换方式不同:WCS中的坐标变换是通过平移、旋转和缩放等操作来实现的;而UCS中的坐标变换则是通过移动、旋转和缩放等操作来实现的。
3. 使用场景不同:WCS通常用于场景渲染,例如在游戏开发、虚拟现实等领域;而UCS通常用于模型绘制,例如在3D建模、动画制作等领域。
4. 数据存储方式不同:WCS中的坐标数据通常是以矩阵形式存储的;而UCS中的坐标数据则是以点集形式存储的。
5. 更新方式不同:WCS中的坐标变换通常是实时更新的,例如在游戏开发中需要根据玩家的操作来实时调整视角;而UCS中的坐标变换通常是在模型绘制时一次性完成的,例如在3D建模中只需要绘制一次即可完成所有的模型绘制。
以下是一个简单的应用实例分析:
假设我们正在制作一个3D游戏,我们需要为游戏中的角色创建一个角色模型。在这个模型中,我们需要定义一个局部坐标系来表示角色的身体部分。我们可以将角色的身体部分划分为头部、胸部、腹部和腿部四个部分,并为每个部分定义一个局部坐标系。
首先,我们需要定义一个全局坐标系(WCS),它将整个场景定义为一个平面。然后,我们可以为每个部分定义一个局部坐标系(UCS),并将这个局部坐标系与全局坐标系进行关联。这样,我们就可以通过局部坐标系来控制角色的身体部分的绘制。
在绘制过程中,我们可以先使用全局坐标系(WCS)来绘制角色的头部、胸部、腹部和腿部四个部分,然后将这些部分组合在一起,形成一个完整的角色模型。最后,我们可以使用局部坐标系(UCS)来控制角色的身体部分的绘制,例如通过移动、旋转和缩放等操作来改变角色的姿态。