서론
좌표계란 공간 내에서 특정한 위치를 나타내기 위한 도구다.
유니티에서 게임 오브젝트를 생성하면 반드시 좌표 값을 가지게 된다.
따라서 게임 오브젝트를 활용하려면 좌표계에 대한 이해가 반드시 필요하다.
좌표계
2차원 좌표계
2차원 좌표계에는 대표적으로 데카르트 좌표계가 있으며 X축과 Y축을 이용하여 평면 상의 점을 표현할 수 있다.
3차원 좌표계
2차원 좌표계에 Z축을 추가하게 되면 X축, Y축, Z축을 이용하여 공간 상의 점을 표현할 수 있다.
왼손 좌표계와 오른손 좌표계
3차원 좌표계의 축을 정하는 방법은 여러가지가 존재하는데 그 중에서 가장 대표적인 좌표계는 왼손 좌표계와 오른손 좌표계다.
각 좌표계를 설명하기 이전에 약속한 과정들이 있는데 이를 알아야 이해하기가 편하다.
1. 엄지 손가락은 항상 X축 진행 방향을 가리킨다.
2. 검지 손가락은 항상 Y축 진행 방향을 가리킨다.
왼손 좌표계
왼손 좌표계는 왼손을 이용하여 위의 과정을 진행한 후 중지 손가락을 폈을 때 중지 손가락이 가리키는 방향이 Z축의 진행 방향이 되는 좌표계다.
오른손 좌표계
오른손 좌표계는 오른손을 이용하여 위의 과정을 진행한 후 중지 손가락을 폈을 때 중지 손가락이 가리키는 방향이 Z축의 진행 방향이 되는 좌표계다.
Y-Up과 Z-Up
좌표계를 정의할 때, 대부분 X축은 수평 방향을 가리키므로 고정되어 있다. 여기서 생각해봐야 하는 점은 Y축의 방향을 어떻게 결정할지다.
Y-Up
Y-Up은 Y축의 방향을 높이 축으로 설정한 방식의 좌표계다. 따라서 자동적으로 Z축은 정면 축이 된다.
예를 들어, 2D 게임에서의 예시를 들면 다음과 같이 좌표계가 설정된 꼴이 된다.
즉, X축과 Y축으로 이루어진 데카르트 좌표계를 측면에서 바라보는 느낌을 받는다.
이러한 좌표계를 채택한 대표적인 엔진은 유니티 엔진이며, 대표적인 모델링 툴은 마야다.
Z-Up
Z-Up은 Y축의 방향을 정면으로 나아가는 방향으로 설정한 방식의 좌표계다. 따라서 자동적으로 Z축은 높이 축이 된다.
예를 들어, 2D 게임에서의 예시를 들면 다음과 같이 좌표계가 설정된 꼴이 된다.
즉, X축과 Y축으로 이루어진 데카르트 좌표계를 위에서 내려다보는 느낌을 받는다.
이러한 좌표계를 채택한 대표적인 엔진은 언리얼 엔진이며, 대표적인 모델링 툴은 블렌더다.
월드 좌표계와 로컬 좌표계
월드 좌표계
월드 좌표계는 전체 공간에서 절대적인 위치를 나타내는 좌표계다.
월드 좌표계의 원점은 보통 게임 세계의 중앙 또는 특정 지점으로 설정되며, 이 점을 기준으로 모든 위치와 거리가 정해진다.
Cube 게임 오브젝트의 위치 (0, 10, 20) 가정.
- Cube 게임 오브젝트는 월드 좌표계 중심을 기준으로 Y축으로 10만큼, Z축으로 20만큼의 거리에 위치한다.
로컬 좌표계
로컬 좌표계는 특정 게임 오브젝트에서 상대적인 위치를 나타내는 좌표계다.
로컬 좌표계의 원점은 부모 게임 오브젝트의 위치로 설정되며, 이 점을 기준으로 자식 게임 오브젝트의 모든 위치와 거리가 정해진다.
만약 부모 게임 오브젝트가 없는 경우, 월드 좌표계에 대한 성대적인 거리와 방향으로 표시된다.
Cube 게임 오브젝트의 위치 (0, 10, 20) 가정.
Sphere 게임 오브젝트는 Cube 게임 오브젝트의 자식 오브젝트며, 위치 (1, 1, 0) 가정.
- Sphere 게임 오브젝트는 로컬 좌표계 중심을 기준으로 X축으로 1만큼, Y축으로 20만큼의 거리에 위치한다.
- Sphere 게임 오브젝트는 월드 좌표계 중심을 기준으로 X축으로 1만큼, Y축으로 11만큼, Z축으로 20만큼의 거리에 위치한다.
