Cocos2d-x開發游戲的坐標系知識介紹

無論是開發2D還是開發3D游戲，首先必須弄清楚坐標系的概念。在Cocos2d-x中，需要了解的有OpenGL坐標系、世界坐標系和節點坐標系。

1.UI坐標系

IOS/Android/Windows SDK中通用的UI坐標系默認起點坐標（x=0,y=0）位于坐上角，x軸從屏幕最左邊開始，由左向右逐漸增加；Y軸坐標從屏幕最上方開始，由上至下逐漸增加，如圖所示：

UI坐標系又被稱為紋理坐標系，在Cocos2d-x中，只有從紋理截取部分矩形時才使用這個坐標系，例如Sprite的TextureRect屬性。

2.OpenGL坐標系

OpenGL坐標系又稱為繪圖坐標系，Cocos2d-x以OpenGL和OpenGL ES為基礎，所以支持的自然是OpenGL坐標系。OpenGL坐標系默認原點坐標（X=0，Y=0）在屏幕左下角，X軸從屏幕最左邊開始，由左向右逐漸增加， Y軸從屏幕最下方開始，由下至上逐漸增加。

而IOS設備的屏幕坐標系（即UI坐標系）默認原點在左上角，X軸向右，Y軸向下（Y軸和OpenGL坐標正好相反）。IOS的屏幕觸摸時間Touch傳入的位置信息使用的是屏幕坐標系，因此在Cocos2d-x中對觸摸時間進行處理時，需要先把觸摸點的位置轉換成OpenGL坐標，可以使用Director類中的convertToGL函數來進行轉換。

3.世界坐標系

世界坐標系又稱絕對坐標系，是游戲開發中的概念，它建立了描述其他坐標系所需要的參考標準。我們可以用世界坐標系來描述其他坐標系的位置。

Cocos2d-x中的元素結構是有父子關系的層級結構，通過Node的position設定元素的位置使用的是相對其父節點的本地坐標系，而非世界坐標系。最后在繪制屏幕的時候，Cocos2d-x會把這些元素的本地節點坐標映射成世界坐標系坐標。世界坐標系和OpenGL坐標系一致，原點默認在屏幕左下角，X軸向右，Y軸向上。

4.節點坐標系　

節點坐標系又稱本地坐標系，是特定節點相關聯的坐標系。每個節點都有獨立的坐標系。當節點移動或者改變方向的時候，和該節點關聯的坐標系（它的子節點）也將隨之移動或者改變方向。這是相對的。

例如乘坐出租車的時候對駕駛員說“向左轉”，使用的是節點（出租車）坐標系，“前”、“后”、“左”、“右”只有在相對于出租車的坐標系中才有意義。但是如果我們說“向東開”，我們使用的就是世界坐標系了，無論是車內還是車外的人都知道應該向什么方向開了。

5.Vec2和Point

在Cocos2d-x3.0版本中，使用Point來表示一個坐標點，Point中包含了一個x和一個y坐標，都是浮點數。從Cocos2d-x 3.1版本開始，使用Vec2來代替Point，而Point作為typedef存在，在Vec2.h源代碼中是這樣定義的：

typedef Vec2 Point;

6.錨點

錨點是Cocos2d-x中一個非常重要的概念，每一個Node都有一個錨點（anchor point）,錨點指定了紋理圖像和所在節點原點（即position所表示的點）重合的點的位置。錨點值的范圍從（0，0）到（1，1）之間，默認情況下，錨點位于紋理圖像的幾何中心，即（0.5，0.5），該值表示的并不是一個像素點，而是一個乘數因子。（0.5，0.5）表示錨點位于紋理圖像長度乘以0.5的地方，即紋理圖像的中心。因此，只有在Node類節點使用了紋理圖像的情況下，錨點才有意義。

錨點的最大作用就是輔助節點進行界面布局定位?？梢詫㈠^點想象成使用圖釘在一面空白的墻上固定一張照片，被釘住的照片就相當于節點，墻壁就相當于設備的屏幕，而圖釘就是錨點。在Cocos2d-x中，錨點的默認位置在紋理圖像的幾何中心位置。例如將某個精靈圖像的位置設為（50，50）的時候，該精靈圖像的幾何中心位置默認情況下也應該是（50，50）。但是如果將錨點設置在精靈圖像的左下角（0，0），并將精靈圖像的位置設置為（50，50），那么此時應該是精靈圖像的左下角位于（50，50）的位置，而不是精靈圖像的幾何中心處在（50，50）的位置了。

Node的position使用的就是父節點的節點坐標系，它和OpenGL坐標系也是一致的，X軸向右，Y軸向上，原點默認在父節點的左下角。如果父節點是場景樹中的頂層節點，那么它使用的節點坐標系就和世界坐標系重合了。

Node類有兩個方便的函數可以用于坐標轉換：

*convertToNodeSpace: 把世界坐標轉換成當前節點的節點坐標。

*convertToWorldSpace； 把基于當前節點的節點坐標系下的坐標轉換成世界坐標。

需要注意的是，這兩種轉換都是基于當前的節點坐標，并且不考慮錨點，而一個節點的position所使用的坐標是基于它父節點的坐標的，因此，我們要把Node的位置轉換到世界坐標系中應該調用父節點的convertToWorldSpace函數。Node類還提供了convertToNodeSpaceAR和convertToWorldSpaceAR兩個函數。這兩個函數完成同樣的轉換功能，但是他們是基于坐標錨點的。

了解并掌握了以上幾種最基本的坐標系知識，才能高效快捷的使用Cocos2d-x開發游戲。