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原文：3D/2D中的D3DXMatrixPerspectiveFovLH和D3DXMatrixOrthoLH投影函数详解
3D中z值会影响屏幕坐标系到世界坐标系之间的转换，2D中Z值不会产生影响（而只是屏幕宽高比会产生影响，z值只对深度剔除产生影响）。所以U3D中如果用2D摄像机那么屏幕坐标和世界坐标之间的转换需要用指定的2D摄像机才行，如果用主3D摄像机那么UI转换会产生计算结果异常。
一、D3DXMatrixPerspectiveFovLH函数
作用：Builds a left-handed perspective projection matrix based on a field of view.获得指定参数的透视投影矩阵，用于3D投影变换。
使用：
D3DXMATRIX proj;
D3DXMatrixPerspectiveFovLH(
&proj,
D3DX_PI * 0.5f, // 90 - degree
(float)Width / (float)Height,
1.0f,
1000.0f);
Device->SetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj); // 设置变换矩阵和状态，没有真正开始变换，提交后交给图形硬件
1.镜头平移：改变cameraPos用来计算观察位置
2.镜头拉近拉远缩放物体对象：
1).设置观察点的位置，cameraPos用来计算观察位置（没有忽略z值故可以)。
2) fovy z轴和zy上斜线之间夹角变小，那么物体也会变大(aspect不能随便变换否则就不等比例了)。
3.镜头拉高拉低：
1）cameraPos来拉高，y变就可以了。
原型：
D3DXMATRIX* D3DXMatrixPerspectiveFovLH(
_Inout_ D3DXMATRIX *pOut,
_In_ FLOAT fovy,
_In_ FLOAT aspect,
_In_ FLOAT zn,
_In_ FLOAT zf
);
pOut：透视变换矩阵，将视锥内的物体变换到(-1,-1,-1)->(1,1,1)的正方体内。
fovy：视锥体的上下夹角（6面体），z轴平分该夹角。
当fovy变小时候，因为也要在屏幕90度中用，所以高度方向被放大了，反之fovy变大，高度方向变小。
aspect：aspect = w / h,fovy = 90度,由投影矩阵的计算过程，投影yScale = cot(fovy/2); xScale = yScale /aspect.
当屏幕w:h = 100:20时，当aspect = 5:1,那么视锥内的[5,1]正方形截面世界将被变换映射到(1,1)的平面内，
xScale压缩了1/5,当透视投影映射到屏幕坐标时候[5,1]，xScale方向需要根据屏幕放大5倍，这样视锥体里面的世界等比缩放到屏幕。
当aspect = 1变小;那么yScale = 1, xScale = 1,视锥体内的xy正方形截面[1,1]世界被放置到(1,1); 映射到屏幕为[5,1]xScale映射到屏幕被放大了5倍，yScale不变。
当aspect = 10变大，那么yScale = 1,xScale = 1/10,视锥体内的xy正方形截面[10,1]世界->(1,1)->[5,1],xScale被缩小了2倍，yScale不变。
zn，zf：z近裁剪面，z远裁剪面，z视锥体depth深度的改变，映射到屏幕上，也是zn深度变大了，那么屏幕上物体变小了，zn深度变小了，那么屏幕上物体将变大。
变换矩阵：
xScale 0 0 0 0 yScale 0 0 0 0 zf/(zf-zn) 1 0 0 -zn*zf/(zf-zn) 0 where: yScale = cot(fovY/2) xScale = yScale / aspect ratio
yScale是根据视锥夹角求得的，xScale由屏幕大小来设置等于xScale = yScale / aspect = yScale * h / w，也就是希望： xScale /yScale = h / w.即当yScale = 1时，屏幕w/h = 4/3。那么xScale的缩放比例为 3 / 4,就是是cot(fovX / 2)更小，fovX越大投影的点越多；当xScale更小，除以w = z后，那么[-1,1]的设备坐标系x范围内可以放入更多的点，当转换到屏幕坐标系时，x方向的点放大为y方向放大的4/3, 所以x方向和y方向的缩放比例为1:1,也就是等比的缩放不会导致问题，主要的缩放来自于fovY视锥夹角，和摄像机位置。
也就是说xScale = yScale / aspect ratio是英明的公式，保证了等比缩放，而和真正的缩放分离了。
z轴方向的zf/(zf-zn)是对1/z插值的常数部分， -zn*zf/(zf-zn)是对1/z插值的系数部分。
m31 = 1是最隐秘的雕虫小技。
二、D3DXMatrixOrthoLH函数
作用：生成一个左手坐标系正交投影矩阵，用于视图坐标到投影坐标系的2D转换。
使用：
D3DXMatrix mOrtho
D3DXMatrixOrthoLH(&mOrtho, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, 0.1f, 1000.0f);
g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_PROJECTION,&mOrtho); // 设置变换矩阵和状态，没有真正开始变换，提交后交给图形硬件实现变换
1.镜头平移：改变cameraPos用来计算观察位置
2.镜头拉近放大物体对象：
1).Z深度值被丢弃了，可以通过放大屏幕投影来变大，那么需要放大正交投影的值，因为正交投影后2/w、2/h,所以可以通过缩小正交投影传入的w、h来实现放大；放大传入的w、h可以实现模拟的远离。
3.镜头拉高拉低：
1）cameraPos，y值变大来拉高；通过放大传入的w、h可以实现模拟的远离缩小。
原型：
D3DXMATRIX* D3DXMatrixOrthoLH(
_Inout_ D3DXMATRIX *pOut, // 输出的变幻矩阵
_In_ FLOAT w, // 屏幕的宽度
_In_ FLOAT h, // 屏幕的高度
_In_ FLOAT zn, // z深度缓存最小值
_In_ FLOAT zf // z深度缓存最大值
);
得到的变换矩阵为：
2/w 0 0 0
0 2/h 0 0
0 0 1/(zf-zn) 0
0 0 zn/(zn-zf) 1
2D正交变换将摄像机坐标空间里面的点变换到设备规范化坐标空间中
2/w,2/h对摄像机空间内的x,y进行正交投影，进行了一定的缩放，当w,h越大那么缩小越大，设备规范化坐标系内[-1,1]容纳的像素就越多，变换到屏幕坐标系中就感觉远离缩小了。z轴空间上是对z进行了线性插值，使得z值在[0,1]空间内，zn时候为0，zf时候为1（深度缓存用于遮挡剔除深度测试，和stencil测试）。
参考：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb205350%28v=vs.85%29.aspx
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb204940%28v=vs.85%29.aspx
【转载】3D/2D中的D3DXMatrixPerspectiveFovLH和D3DXMatrixOrthoLH投影函数详解
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原文地址：http://www.cnblogs.com/zhehan54/p/5525436.html
