一、常用座標系
1. 笛卡爾座標系
兩條垂直數軸相交於一點構成的座標系稱爲2D笛卡爾座標系，而三條數軸兩兩垂直並相交於一點構成的座標系稱爲3D笛卡爾座標系。對於2D笛卡爾座標系來說，某一軸向座標系通過翻轉都可以得到其它不同軸向的座標系，所以我們說所有的2D笛卡爾座標系都是“等價”的。但是3D笛卡爾座標系通過翻轉等操作，仍有某個軸的反向座標系不能得到。通過觀察發現，當某兩個軸的方向確定時，另外一個軸的正反兩個方向分別確定了兩個座標系——左手座標系和右手座標系。
在3D笛卡爾座標系中，有48種不同軸向的座標系，其中24種爲左手座標系，另外24種爲右手座標系。左手座標系的某個軸向座標系可以通過旋轉得到另外23種軸向座標系，所以這24種軸向座標系是“等價”的；右手座標系亦相同。左右手座標系只有某個軸向相反，所以通過只翻轉一個軸的正負號，可以實現簡單的座標轉換。一般使用場景中，圖形學常使用左手座標系，比如UE4的世界場景座標系；而在線代數學中使用右手座標系。所以在數學計算時，注意區分座標系，否則無法得到正確結果。
2. 極座標系
在平面上取定一點O，稱爲極點。從O出發引一條射線Ox，稱爲極軸。再取定一個單位長度，通常規定角度取逆時針方向爲正。這樣，平面上任一點P的位置就可以用線段OP的長度ρ以及從Ox到OP的角度θ來確定，有序數對（ρ，θ）就稱爲P點的極座標，記爲P（ρ，θ）；ρ稱爲P點的極徑，θ稱爲P點的極角。
二、建立座標系
1. 世界座標系
世界座標系是相對於整個世界建立起的座標系，所有物體（Actor）在世界場景中都有相對於世界座標系的絕對座標位置，也可以描述世界場景中其他座標系的位置。
2. 慣性座標系
慣性座標系是在單個物體（Actor）上建立的座標系，它的座標軸平行於世界座標系。並且，慣性座標系和下面的物體座標系爲同一個原地。因爲慣性座標系的軸平行於世界座標系，所以我們可以通過平移慣性座標系得到世界座標系。
在UE4的場景中，我們把視窗的座標系設置爲“World”，此時，當我們選中物體時，顯示在物體上的座標系就是物體的慣性座標系。
3. 物體座標系
物體座標系也是在單個物體（Actor）上建立的座標系。與慣性座標系不同的是，它座標軸並不一定平行於世界座標系，而是一個完全獨立的座標系。因爲物體座標系和慣性座標系使用同一個座標原點，所以通過旋轉物體座標系可以得到慣性座標系。
而當我們將座標系設置爲“Local”，選中的物體則顯示物體座標系。
4. 座標系嵌套
在世界場景中，我們建立一個世界座標系，每個物體都有相對於世界座標系的絕對位置。而物體上的組件在世界座標系中也有一個絕對座標。但是在很多應用場景中，我們很難直接計算物體組件的絕對座標。比如，當世界場景中的人擡起胳膊時，如果同時計算胳膊和手的實時絕對座標，事情會變得複雜。而把胳膊和手看做一個整體，並建立座標系，我們只需要計算此座標系在世界座標系中的絕對座標即可，而手相對於此座標系的位置卻是不變的，所以可以直接將此物體座標位置加手相對此座標的位置即可得出手在世界座標系中的實時變化的絕對位置。而如果手也同時進行變化時，也可以直接根據此座標系去計算也方便很多。在世界座標系中建立物體座標系的方法，就叫座標系的嵌套。在物體上建立的座標系可以看做是世界座標系空間中的子空間或子座標系。保存物體座標系的信息時，需要記錄兩個數據，一個是物體座標原點的絕對位置和物體座標系的軸向。
5. 攝像機座標系
攝像機座標系與2D屏幕座標系也有很大關係。攝像機座標系是定義在攝像機的屏幕可視區域的特殊座標系，一般以攝像機爲原點，x軸向右，z軸向前（攝像機朝向），y軸向上（攝像機上方，而不是世界座標的上方）。它是以觀察者的角度建立起來的座標系。將物體轉換到2D屏幕上是通過投影過程轉換得到的，投影相關知識後面再總結補充。
三、座標轉換
上面講了世界座標系、慣性座標系和物體座標系，在實際使用中，我們經常需要進行座標轉換。我們常用的座標系是世界座標系和物體座標系，而慣性座標系是世界座標和物體座標轉換的一個媒介座標系。
若已知一個組件的相對位置（即物體座標系位置），可以通過旋轉物體座標系與慣性座標系重合得到其在慣性座標系中的座標，而將慣性座標系平移與世界座標系重合，又可以得到其在世界座標系的絕對座標。所以通過一個慣性座標系，相對座標可以通過旋轉、平移得到其絕對座標；而絕對位置通過平移、旋轉得到相對座標。
