POV Ray簡單上手教程座標系統

物體、燈光和攝像機的位子都是使用的典型的3d座標系統。之前，我們講解過pov-ray的座標系統。這裡我們在回顧一下，x軸的正方向指向右邊，y軸正方向指向上，z軸指向螢幕裡。

座標系統的位置經常用三個元素來表示(x,y,z)，這是很容易理解的。

向量也不總是來表示指示方向的。他們也涉及一些對物體移動、旋轉和大小控制的操作。

大小，位置，方向和變形的座標操作，與乙個叫做transformations的識別符號有關。接下裡我們就闡述一下transformations和他們的使用。

支援變形的關鍵字有rotate，scale，translate。他們用來變形，處理大小或者移動物體和紋理。乙個轉化矩陣可以用來完成更複雜的變化操作。一組變形操作可以融合在一起，儲存到乙個transformation識別符號裡。transformations的語法如下所示

transformation:
rotate | scale | 
translate | transform transform_identifier | 
transform  |
matrix transformation_block:
transform_identifier | transformation | inverse
transform_declaration:
#declare identifier = transform  |
#local identifier = transform

translate關鍵經常後面跟著乙個向量，這個向量用來確定相對於目前位置，要移動的變化量。

sphere 
translate <-5,
2, 1>
}

上面的**將會把球體，從<10,10,10>移動到<5,12,11>，而不是<-5,2,1>。另外translate後面的如果有的元素為0，那麼就是沒有變化。

你可以通過使用scale識別符號來改變物體或者貼圖模式的大小。同樣的，關鍵字後面也是乙個向量。

scale可以用來拉伸或者壓扁元素。大於1拉伸，小於1壓扁。

多個scale可以用使用。

sphere

上面的**會拉伸球體程式設計乙個橢球體。x方向是原來的2倍，y方向不變，z方向是原來的1/2。

如果向量中三個元素都相同，那麼可以用乙個常數來代替。另外不能設定為0，系統將發出警告，同時將0變為1，視為沒有進行scale操作。

你可以通過使用rotate識別符號來改變物體或者紋理的方向。向量的中元素分別表示三個軸的旋轉角度。

注意，旋轉是按照x,y,z的順序進行的，如果你對乙個複雜的選擇變數理解不了，不妨，想宣戰單個方向。然後一步步來。

rotate
<0, 30, 0>  // 30 degrees around y axis then,
rotate
<-20, 0, 0> // -20 degrees around x axis then,
rotate
<0, 0, 10>  // 10 degrees around z axis.

pov-ray使用的是左手系旋轉系統，當進行旋轉時，不妨用一下左手試試。

matrix關鍵字可以用來指定具體的變換矩陣，從而應用到物體和紋理上。它的語法如下：

matrix: matrix

val00到val32組成了乙個4x4的矩陣，一般情況下，矩陣中的第四列會隱式設定成<0,0,0,1>。對於乙個給定的點p=

qx = val00 * px + val10 * py + val20 * pz + val30 qy = val01 * px + val11 * py + val21 * pz + val31

qz = val02 * px + val12 * py + val22 * pz + val32

一般的，你是不會使用matrix關鍵字，因為它比變換命令更不好描述，而且不直觀。然而matrix命令可以完成一些更複雜的變換，比如說裁剪操作

object

因為旋轉操作與軸有關，大小操作與原位置有關，你可能希望在原位置，對物體先進性大小和旋轉操作，然後在移動物體。

需要注意的是：在指定物體位置然後在進行旋轉操作時，經常會發生錯誤。因為旋轉操作是圍繞著旋轉軸進行的，這時物體的位置就可能變化太大，從而超出攝像機的視野。

同樣的，移動操作之後在進行大小操作，也會把物體移動到想象不到的位置。如果你先移動然後在大小，會導致，移動倍數效果。比如說

translate <5,
6, 7>
scale 4

上面的**，將會移動到<20,24,28>而不是<5,6,7>

transform

乙個相反變換，效果就是正常變換的對立面。可以用來取消一些變換，這樣就可以不適用一大推的正常變換操作了。

當然，正常變換也可以達到inverse的效果，只需要改變其對立屬性即可。比如說：translate y*3的對立可以為：translate -y*3

整合多個變換操作到複雜的場景中是非常有用的。乙個變換識別符號就可以達到這樣的目的。變換識別符號被宣告成下面形式：

transform_declaration:
#declare identifier = transform |
#local identifier = transform

identifier是識別符號的名字，transformation是任何有效的變換操作，修改。具體例子如下：

#declare mytrans =
transform

下面是上面定義的識別符號的具體使用，括號可以省略。

object

如果在乙個極端複雜的csg物體上使用變換識別符號，會比單獨應用每乙個變換指令快，這是因為，當再次使用識別符號時，他已經是被編譯過的了。當然是再次使用，速度會快，而不是初次使用。

當乙個物體進行變換時，附著在物體上的紋理也會跟著變換。但是會有以下幾種情況出現：如果現實變換操作（rotate、matrix、translate）在進行紋理設定，那麼紋理是不會發生變換的。如果先進行紋理設定，在進行變換，那麼紋理也會跟著變換。如果在紋理設定中進行變換操作，那麼只會對紋理產生效果。

sphere // texture identifier from textures.inc scale 3// this scale affects both the // shape and texture } sphere } sphere

}

另外，變換操作還可以單獨的應用到pigment和su***ce normal中，這樣應用操作的同時，可能會影響到其他的一些因素。下面是乙個例子：

box normal rotate y*45 // this affects the entire texture but } // not the object.

}

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