投影空間和屏幕空間
先不說UI，如果是一個普通渲染流程，一個Cube普通地被渲染。
800X600的屏幕中，右邊的Cube和中間的Image大小相仿。（可能由於網頁顯示問題導致本圖顯示尺寸變小。請自行腦補成其真實800x600大小，起碼比下圖248X186大好多）
248X186的屏幕中，發現正方體已變小，但Image卻沒變
如果屏幕在現實中變小了，這個Cube在現實中也會變小。
具體地說，屏幕變小時，Cube在投影空間中是恆定大小的。但透視空間轉換到屏幕空間時，一般都是使用默認的GPU流程：直接把投影空間投影面的四個角直接映射到屏幕空間的四個角。因爲屏幕變小了，屏幕空間就變小了，所以這個Cube也就變小了。
總之，屏幕變小不影響投影空間，但會讓屏幕空間變小。
Canvas
注，文章以下部分如不特殊註明，都認爲Canvas.RenderMode是ScreenSpace，而並非WorldSpace。
Canvas Scaler
Canvas Scaler的各種模式最終都是設置了Canvas.scaleFactor（還有Canvas.referencePixelsPerUnit，但並非本文重點）。Canvas.scaleFactor會影響Canvas的RectTransform的ScaleXYZ。
Canvas.RenderMode：ScreenSpace - Overlay
當是ScreenOverlay的情況，因爲根本沒有經過投影空間，而是直接在屏幕空間繪製，所以可以更加簡單地討論問題。
因爲在屏幕空間的座標直接繪製像素，所以Canvas的RectTransform的width*scaleX必須等於屏幕的寬、RectTransform的height*scaleY必須等於屏幕的高。
其中，scaleXY事實上是可以通過Canvas.scaleFactor給腳本設置的，也就是說：
Canvas的核心功能是，自動根據屏幕設備的分辨率、當前的scaleXY，算出正確的width和height，確保和屏幕匹配。
Canvas的核心功能是自動根據屏幕設備的分辨率、當前的scaleXY，算出正確的width和height，確保和屏幕匹配。
注，Overlay情況下，Scene View是世界空間的、Canvas是屏幕空間的，兩者處於不同空間，它們的大小比較也就沒有可比性了。但也總得把Canvas在SceneView顯示出來對吧，所以Unity這裏的Editor實現是，屏幕空間1像素等於世界空間1米地把Canvas在SceneView顯示出來。
CanvasScaler.ScaleMode: ConstantPixelSize
以圖中Scale Factor=1爲例，ConstantPixelSize的作用是直接設置scaleXYZ爲1。所以，Canvas的width和height總是等於屏幕大小(244x183)。
所以當設備分辨率變小時，scaleXYZ總是1，UI元素的大小並不改變，但Canvas的width和height變小了，所以UI元素佔比Canvas的比例也隨之變大。結果：屏幕分辨率變小，UI元素在設備的實際像素數不變，也就大小不變。
CanvasScaler.ScaleMode: ScaleWithScreenSize
ScreenMatchMode.MatchWidthOrHeight
以圖中Canvas的Reference Resolution等於800X600比例爲4：3、屏幕恰好是同比例4：3的244X183爲例，
scaleXYZ總是等於屏幕分辨率/參考分辨率=0.305，所以Canvas的width和height總是800X600。
所以當屏幕分辨率變小於800X600時，Canvas的width/height不變。Canvas的scaleXYZ變小，Canvas本身和UI元素的全局scaleXYZ都變小，但UI元素佔比Canvas的比例不變。結果：屏幕分辨率變小，UI元素在設備的比例不變，所以UI的實際像素數變小。
事實上，CanvasScaler是ScaleWithScreenSize的作用就是：
根據參考分辨率和當前設備分辨率，得出一個“合適”的scaleFactor。至於設備分辨率和參考分辨率比例不同，這個問題交由Canvas自動設置width/height來解決。
當設備分辨率比參考分辨率大時，scaleFactor需要“合適”的大，當設備分辨率比參考分辨率小時，scaleFactor需要“合適”地小。
這個“合適”，在內部實現的代碼是：
float logWidth = Mathf.Log(screenSize.x / m_ReferenceResolution.x, kLogBase);float logHeight = Mathf.Log(screenSize.y / m_ReferenceResolution.y, kLogBase);float logWeightedAverage = Mathf.Lerp(logWidth, logHeight, m_MatchWidthOrHeight); scaleFactor = Mathf.Pow(kLogBase, logWeightedAverage);
ScreenMatchMode.Expand
scaleFactor = Mathf.Min(screenSize.x / m_ReferenceResolution.x, screenSize.y / m_ReferenceResolution.y);
scaleFactor儘可能小，可知，結果是儘量把UI在設備屏幕給放大
ScreenMatchMode.Shrink
scaleFactor = Mathf.Max(screenSize.x / m_ReferenceResolution.x, screenSize.y / m_ReferenceResolution.y);
scaleFactor儘可能大，可知，結果是儘量把UI在設備屏幕給縮小
CanvasScaler.ScaleMode: ConstantPhysicalSize
根據屏幕的PPI信息和ConstantPhysicalSize本身的配置信息，得出一個“合適”的scaleFactor，以達到UI在不同PPI設備上的最終大小都是一致的。
Canvas.RenderMode：ScreenSpace - Camera
由於使用了Camera，所以此時的Canvas和Scene View裏的任意GameObject一樣，都是處於世界空間了。
所以對於ScreenSpace - Camera的Canvas來說，關鍵是如何把處於世界空間中的Canvas能夠佔滿投影空間的投影平面。
然而，由於在世界座標系中任意GameObject的默認scaleXYZ都是1，Canvas也不例外。所以，需要根據Camera的設置、Canvas的plane distance設置，算出scaleFactorCamera出來。
正交（Orthographic）Camera
正交Camera的可調參數是Size。Size的定義爲視體的投影平面高的1/2。 比如Camera的Size是300，即投影平面高爲600。投影平面的寬根據平面的高和屏幕比例得出。
所以Canvas必須和這個投影平面一樣大小（且位置重合）。此時，有兩種方法和投影平面大小一樣：
調整Canvas的width/height
調整Canvas的ScaleXY
由於第1種方法會導致切換Overlay和Camera的方式時，UI的表現不一致，所以Unity的實現是採取了第2種方法。即：
當Canvas是Screen Space - Overlay時，
Canvas.RectTransform.scaleXYZ = Canvas.scaleFactor
當Canvas是Screen Space - Camera時，Canvas.RectTransform.scaleXYZ = Canvas.scaleFactor * scaleFactorCamera
所以，在這種情況下，
Canvas.height==Screen.height
Canvas.height * scaleFactor * scaleFactorCamera = Camera.size * 2，
所以scaleFactorCamera = Camera.size * 2 / Canvas.height / scaleFactor = Camera.size * 2 / Screen.height / scaleFactor
透視（Perspective）Camera
透視Camera的可調參數爲fov。同時Canvas的plane distance也認爲是參數之一。
Canvas.height == Screen.height
Canvas.height * scaleFactor * scaleFactorCamera = 2 * Canvas.planeDistance * tan(Camera.fov/2)
所以scaleFactorCamera = 2 * Canvas.planeDistance * tan(Camera.fov/2) / Screen.height / scaleFactor
CanvasScaler
至此，已求出不同Camera模式的scaleFactorCamera。
在ScreenSpace - Camera的情況下，不管CanvasScaler的模式再怎麼變，都是在上面Overlay的情況下的CanvasScaler的討論基礎上，再乘多一個scaleFactorCamera即可。
WorldSpace
Canvas的width和height、scaleXYZ都可以任意設置。Canvas不再自動根據屏幕設備的分辨率、當前的scaleXY，算出正確的width和height。
此時的CanvasScaler在此模式下幾乎形同虛設。只是拿來設置Canvas.referencePixelsPerUnit
文／DonaldW（簡書作者）
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