一尘不染

在直角坐标和屏幕坐标之间转换

algorithm

对于我的游戏,我需要在两个坐标系之间转换的函数。好吧,这主要是数学问题,但是我需要的是C ++代码来做到这一点,并就如何解决我的问题进行了一些解释。

屏幕虫子:

a)左上角是0,0

b)无负值

c)右边+ = x(x值越大,右边的点越多)

d)底+ = y

笛卡尔2D坐标:

a)中间点是(0,0)

b)负值确实存在

c)正确+ = x

d)底部-= y(y越小,底部的点越多)

我需要一种简单的方法来从一个系统转换到另一个系统,反之亦然。为此,(我认为)我需要一些知识,例如将(0,0)[屏幕坐标的左上角]放置在笛卡尔坐标中的位置。

但是,存在一个问题,即在将笛卡尔坐标中的某个点转换为屏幕坐标之后,屏幕坐标中的位置可能为负,这是无稽之谈。我无法将屏幕坐标的左上角放在(-inifity,+
infinity)笛卡尔坐标中…

我该如何解决?我能想到的唯一解决方案是将屏幕(0,0)放置在笛卡尔(0,0)中并且仅使用笛卡尔系统的四分之一,但是在这种情况下使用笛卡尔系统是没有意义的…

我敢肯定有几种方法可以将屏幕坐标转换为笛卡尔坐标,反之亦然,但是我在用负值进行思考时做错了。


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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

从笛卡尔坐标转换为屏幕坐标的基本算法是

screenX = cartX + screen_width/2
screenY = screen_height/2 - cartY

但是正如您提到的,笛卡尔空间是无限的,而屏幕空间不是。通过更改屏幕空间和笛卡尔空间之间的分辨率,可以轻松解决此问题。上述算法使笛卡尔空间中的1单位=屏幕空间中的1单位/像素。如果允许其他比例,则可以“缩小”或放大屏幕空间以覆盖所有必要的笛卡尔空间。

这会将上述算法更改为

screenX = zoom_factor*cartX + screen_width/2
screenY = screen_height/2 - zoom_factor*cartY

现在,您可以通过修改缩放因子来处理负(或过大)的screenX和screenY,直到所有笛卡尔坐标都适合屏幕为止。

您也可以允许平移坐标空间,也就是说,允许笛卡尔空间的中心偏离屏幕的中心。这也可能有助于使您的zoom_factor保持尽可能紧密,但也可以拟合在笛卡尔空间原点周围分布不均的数据。

这会将算法更改为

screenX = zoom_factor*cartX + screen_width/2 + offsetX
screenY = screen_height/2 - zoom_factor*cartY + offsetY
2020-07-28