Unity学习总结篇（1）关于各种坐标系

目录

[一、世界坐标系（World Space）](#一、世界坐标系（World Space）)

[二、物体坐标系（Local Space）](#二、物体坐标系（Local Space）)

[世界坐标 ↔ 本地坐标](#世界坐标 ↔ 本地坐标)

[三、屏幕坐标系（Screen Space）](#三、屏幕坐标系（Screen Space）)

[四、视口坐标系（Viewport Space）](#四、视口坐标系（Viewport Space）)

[世界坐标 ↔ 视口坐标](#世界坐标 ↔ 视口坐标)

[屏幕坐标 ↔ 视口坐标](#屏幕坐标 ↔ 视口坐标)

结：

[Unity 坐标系转换 API 与属性总结表](#Unity 坐标系转换 API 与属性总结表)

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一、世界坐标系（World Space）

全局参考系，原点为场景原点 (0, 0, 0)，所有对象的位置、旋转、缩放均基于此坐标系。

核心属性：

transform.position：世界坐标系中的位置。

transform.rotation：四元数表示的世界旋转。

transform.eulerAngles：欧拉角形式的世界旋转。

transform.lossyScale：世界坐标系中的缩放（只读，因层级缩放影响）。

二、物体坐标系（Local Space）

相对于父对象的位置，若无父对象则与世界坐标系一致。

核心属性：

transform.localPosition：父对象坐标系中的位置。

transform.localRotation：相对于父对象的旋转（四元数）。

transform.localEulerAngles：本地欧拉角。

transform.localScale：相对于父对象的缩放。

世界坐标 ↔ 本地坐标

// 世界坐标转本地坐标
Vector3 localPos = transform.InverseTransformPoint(worldPos);

// 本地坐标转世界坐标
Vector3 worldPos = transform.TransformPoint(localPos);

// 方向与向量转换（忽略位置）
Vector3 localDir = transform.InverseTransformDirection(worldDir);
Vector3 worldDir = transform.TransformDirection(localDir);

// 本地向量 → 世界向量
Vector3 worldVector = transform.TransformVector(localVector);

// 世界向量 → 本地向量
Vector3 localVector = transform.InverseTransformVector(worldVector);

三、屏幕坐标系（Screen Space）

基于屏幕像素的坐标系，左下角为 (0, 0)，右上角为 (Screen.width, Screen.height)。

核心属性：

Input.mousePosition：鼠标在屏幕坐标系中的位置。

Screen.width / Screen.height：屏幕分辨率。

世界坐标 ↔ 屏幕坐标

// 世界坐标转屏幕坐标（z 值为距摄像机深度）
Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(worldPos);

// 屏幕坐标转世界坐标（需指定深度）
Vector3 worldPos = Camera.main.ScreenToWorldPoint(
    new Vector3(screenPos.x, screenPos.y, cameraDepth));

四、视口坐标系（Viewport Space）

归一化坐标系，范围 [0, 1]，左下角 (0, 0)，右上角 (1, 1)，基于摄像机视口。

世界坐标 ↔ 视口坐标

// 世界坐标转视口坐标
Vector3 viewportPos = Camera.main.WorldToViewportPoint(worldPos);

// 视口坐标转世界坐标
Vector3 worldPos = Camera.main.ViewportToWorldPoint(viewportPos);

屏幕坐标 ↔ 视口坐标

// 视口坐标转屏幕坐标
Vector3 screenPos = Camera.main.ViewportToScreenPoint(viewportPos);

// 屏幕坐标转视口坐标
Vector3 viewportPos = Camera.main.ScreenToViewportPoint(screenPos);

结：

Unity 坐标系转换 API 与属性总结表

属性/方法	参数	返回值	作用	是否受缩放影响	父子级关系影响
世界坐标系相关属性
transform.position	-	Vector3	获取/设置世界坐标系中的位置	否（仅自身位置）	是（综合父级变换）
transform.rotation	-	Quaternion	获取/设置世界坐标系中的旋转（四元数）	否	是
transform.eulerAngles	-	Vector3	获取/设置世界坐标系中的欧拉角	否	是
transform.lossyScale	-	Vector3	获取世界坐标系中的缩放（累积父级缩放）	是（综合父级缩放）	是
物体坐标系相关属性
transform.localPosition	-	Vector3	获取/设置父物体坐标系中的位置	否	是（仅父级影响）
transform.localRotation	-	Quaternion	获取/设置父物体坐标系中的旋转（四元数）	否	是
transform.localEulerAngles	-	Vector3	获取/设置父物体坐标系中的欧拉角	否	是
transform.localScale	-	Vector3	获取/设置相对于父物体的缩放	是	是
世界 ↔ 本地坐标转换方法
transform.TransformPoint	localPoint	Vector3	本地坐标 → 世界坐标（包含位置、旋转、缩放）	是	是
transform.InverseTransformPoint	worldPoint	Vector3	世界坐标 → 本地坐标	是	是
transform.TransformDirection	localDirection	Vector3	本地方向 → 世界方向（仅受旋转影响）	否	是
transform.InverseTransformDirection	worldDirection	Vector3	世界方向 → 本地方向	否	是
transform.TransformVector	localVector	Vector3	本地向量 → 世界向量（受旋转和缩放影响）	是	是
transform.InverseTransformVector	worldVector	Vector3	世界向量 → 本地向量	是	是
世界 ↔ 屏幕坐标转换方法
Camera.WorldToScreenPoint	worldPos	Vector3	世界坐标 → 屏幕坐标（包含深度值）	否	否
Camera.ScreenToWorldPoint	screenPos（含深度）	Vector3	屏幕坐标 → 世界坐标	否	否
世界 ↔ 视口坐标转换方法
Camera.WorldToViewportPoint	worldPos	Vector3	世界坐标 → 视口坐标（归一化）	否	否
Camera.ViewportToWorldPoint	viewportPos	Vector3	视口坐标 → 世界坐标	否	否
屏幕 ↔ 视口坐标转换方法
Camera.ViewportToScreenPoint	viewportPos	Vector3	视口坐标 → 屏幕坐标	否	否
Camera.ScreenToViewportPoint	screenPos	Vector3	屏幕坐标 → 视口坐标	否	否