关于Unity的ViewSpace(CameraSpace)的坐标系

　　从昨天开始遇到一个看似很小，但令我苦恼的问题，由于对Unity的坐标系没有直接搞清楚，所以导致一个shader没看懂，于是发了个贴：http://game.ceeger.com/forum/read.php?tid=11367&fid=2，结果到晚上终于搞明白了，心情大好，趁热分享。

　　因为实在是懒得再重新写一遍了，我就把原帖子抄一遍：

　　一楼：

大家好，我是unity新手，在研究ShadowGun提供的shader，其中建筑使用的高光shader：“MADFINGER-Lightmap- Unlit-VirtualVertexGlossy-Add.shader”，这里面是在viewspace中计算视角和vertex的法线以及光线间 的关系，来确定高光，以下是vertex shader中选取的重要部分(为了简化，去掉了无关部分)：

v2f vert (appdata_full v)
{
        v2f o;
        o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
        o.uv = v.texcoord;
               
        float3 viewNormal   = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_MV, v.normal);
        float4 viewPos      = mul(UNITY_MATRIX_MV, v.vertex);
        float3 viewDir      = float3(0,0,1);
        float3 viewLightPos = float3(0,0,0);
               
        float3 dirToLight = viewPos.xyz - viewLightPos;
               
        float3 h = viewDir + normalize(-dirToLight);
        o.spec   = _SpecColor * pow(saturate(dot(viewNormal, normalize(h))), 89);
      
        return o;
}

       对于基本的算法我没有疑问，疑问在于：
疑问1： “viewDir”是如果是float3(0,0,1)的话，那么应该是从眼睛的位置(原点)沿着轴的正方向，“dirToLight”也是从原点到顶点 的方向，所以第14行计算二者的和时，“dirToLight”方向取了反指向原点，所以按道理"viewDir"也应该取反但是这里没有，如果我把 “viewDir”取反计算结果反而不对，难道在viewspace中“viewDir”为float3(0,0,1)时方向为沿着z轴负方向吗？
疑问2：在viewspace中，所有方向指向摄像机的法线“viewNormal”(假设全都沿着摄像机的z轴指向原点)，在单位化后不都应该 是(0,0,-1)吗？可实际情况是(0,0,1),因为我把所有viewspace中的法线用颜色表示出来，面对摄像机的法线都是蓝色(0,0,1)， 看到这里又有些凌乱
   以上就是我现在非常不理解的地方，有明白的同学能不能给讲解下，或者跟我一样有疑惑的同学一起探讨下，谢谢

　　二楼：

画了个图

图片：未命名.PNG

 

　　三楼：

原来是坐标系的问题

heroboy：画了个图回到原帖

        多谢heroboy的回复，还画了这么形象的图，一目了然，辛苦啦：），我的误区在坐标系：我一直把unity的viewspace的z轴正方向是对着屏 幕往里的(左手坐标系)，这么一来，unity的viewspace的坐标系变成右手的了(不对？可是实验结果确实是这样)，但我今天搜索了很多资料，大 家都说unity的默认坐标系是左手，官方和其它人都没明确说viewspace的坐标系是右手。(请问heroboy同学能给个出处吗？谢啦：)

图1 Unity中ViewSpace中法线颜色

     请看图1中这个箱子的法向量：面朝摄像机为蓝色(0,0,1)，右侧红色(1,0,0)，顶部这个位置看不到，实际是绿色(0,1,0)。可见为右手坐标系。

 
图2 DX中ViewSpace中法线颜色

     请看图2中的圆柱体和地面的法向量，面朝摄像机的圆柱部分为黑色(0,0,-1)，右侧为红色(1,0,0)，地面的法线朝上为绿色(0,1,0)。可见为左手坐标系。

     以上为我今天的理解，现在我纠结的就是unity官方没找到哪里提起ViewSpace的坐标系为右手坐标系(虽然验证确实如此)。

　　四楼：

　　找到官方说法了

heroboy：画了个图回到原帖

1：关于Unity默认使用左手坐标系：http://docs.unity3d.com/Documentation/ScriptReference/Vector3.Cross.html
截图：
 

2：关于Unity中ViewSpace使用右手坐标系(ViewSpace中的Z轴方向和Unity中其它的所有坐标系相反)：http://docs.unity3d.com/Documentation/ScriptReference/Camera-worldToCameraMatrix.html
截图：
 

至此，我的疑问全部解决，结贴！非常感谢heroboy同学，希望我的这个帖子能给遇到相同问题困扰的同学带来帮助：）

　　结贴！