Transform：摆放、旋转与缩放

正式开机。翻开 Transform 的定义，它就是三个公开字段：

字段	类型	回答的问题	默认值
translation	Vec3	在哪儿	Vec3::ZERO（原点）
rotation	Quat	朝向哪儿	Quat::IDENTITY（不旋转）
scale	Vec3	多大个儿	Vec3::ONE（原始尺寸）

三个默认值合在一起叫 Transform::IDENTITY——“原样放在原点”。第一桩订单是太阳：摆在正中央、带一点出厂倾角、整体放大两成，然后让它转起来。

fn setup(mut commands: Commands) {
    commands.spawn(Camera2d);

    commands.spawn((
        Sun,
        Sprite::from_color(Color::srgb(1.0, 0.8, 0.2), Vec2::splat(80.0)),
        // 构造器链：从位置出发，逐项补上旋转和缩放
        Transform::from_xyz(0.0, 0.0, 0.0)
            .with_rotation(Quat::from_rotation_z(0.3))
            .with_scale(Vec3::splat(1.2)),
    ));
}

Listing 12-4（其一）：构造器链——位置、旋转、缩放逐项补齐（examples/listing-12-04.rs）

这串链式写法是 Bevy 代码里的高频句式：from_xyz/from_translation/from_rotation/from_scale 任选一个起头，with_rotation/with_scale/with_translation 接着补。字段是公开的，不喜欢链式也可以直接用结构体字面量加 ..default()。

Quat::from_rotation_z(0.3) 是本章第一次正面接触 Quat（四元数——表示 3D 旋转的数学对象）。它的内部构造留给下一节，眼下只需要一条用法：2D 的旋转全是“绕 z 轴转”——想象一根垂直于屏幕的轴从方块中心穿过，from_rotation_z(角度) 就是绕这根轴拧。角度的单位是弧度：PI 是半圈，TAU（2π）是整圈，0.3 约 17°。方向遵循右手定则：正角逆时针。

两种改法：累加与盖写

太阳要自转，还要像呼吸一样脉动。两个系统用了两种不同的修改手法：

/// 自转：每秒 0.6 弧度，十秒半转完一圈——增量式修改
fn spin_sun(time: Res<Time>, mut suns: Query<&mut Transform, With<Sun>>) {
    for mut transform in &mut suns {
        transform.rotate_z(0.6 * time.delta_secs());
    }
}

Listing 12-4（其二）：rotate_z——在现有姿态上累加

/// 脉动：缩放在 1.0 ± 0.15 之间随正弦呼吸——赋值式修改
fn pulse_sun(time: Res<Time>, mut suns: Query<&mut Transform, With<Sun>>) {
    for mut transform in &mut suns {
        let breath = 1.0 + 0.15 * (time.elapsed_secs() * 2.0).sin();
        transform.scale = Vec3::splat(breath);
    }
}

Listing 12-4（其三）：scale 赋值——按公式直接盖写

cargo run -p ch12-transforms --example listing-12-04

金色方块缓缓旋转，同时大小随正弦起伏。对照两个系统：

• rotate_z(增量) 是累加式——“在现在的基础上再转这么多”。每帧的增量乘了 time.delta_secs()（上一帧到这一帧的秒数），所以无论机器跑 60 帧还是 144 帧，太阳每秒都转 0.6 弧度——这是“速度 × 时间”的老朋友，时间系统的全貌在第 18 章；
• scale = 公式(t) 是盖写式——每帧根据“启动以来的总秒数”算出该有的值，直接覆盖。注意它顺手覆盖掉了出生时 with_scale(1.2) 的设定：盖写不在乎先前是什么。

两种手法没有优劣，只有适配：持续累积的运动（自转、巡航）用累加，由时间函数完全决定的状态（脉动、摆动、补间动画）用盖写。混用时小心 Listing 12-4 这种“出生值被悄悄覆盖”的情况。

scale 是 Vec3，三个轴可以不等比：Vec3::new(2.0, 1.0, 1.0) 把方块拉成横放的砖。负数缩放在数学上是镜像翻转，2D 里偶尔用来“让角色面朝左”，但它会连带翻转旋转方向的视觉效果，初学阶段建议别碰。

rotate_around：绕着别人转

太阳能自转了，行星呢？公转不是绕自己转，是绕太阳转。Transform 上恰好有一个为此准备的方法：

fn setup(mut commands: Commands) {
    commands.spawn(Camera2d);

    // 太阳：这回安分待在原点，不转不动
    commands.spawn(Sprite::from_color(Color::srgb(1.0, 0.8, 0.2), Vec2::splat(80.0)));

    // 水星：贴着太阳，跑得快
    commands.spawn((
        Orbit { speed: 1.2 },
        Sprite::from_color(Color::srgb(0.7, 0.65, 0.6), Vec2::splat(20.0)),
        Transform::from_xyz(120.0, 0.0, 0.0),
    ));

    // 地球：远一圈，慢一半
    commands.spawn((
        Orbit { speed: 0.5 },
        Sprite::from_color(Color::srgb(0.3, 0.55, 0.9), Vec2::splat(30.0)),
        Transform::from_xyz(240.0, 0.0, 0.0),
    ));
}

Listing 12-5（其一）：水星与地球，各带一个公转角速度（examples/listing-12-05.rs）

/// 公转：绕世界原点（太阳所在处）转
fn orbit(time: Res<Time>, mut planets: Query<(&Orbit, &mut Transform)>) {
    for (orbit, mut transform) in &mut planets {
        let step = Quat::from_rotation_z(orbit.speed * time.delta_secs());
        transform.rotate_around(Vec3::ZERO, step);
    }
}

Listing 12-5（其二）：rotate_around——绕指定点转过给定旋转

cargo run -p ch12-transforms --example listing-12-05

两颗行星各按各的速度绕太阳画圆，里圈的水星明显比外圈的地球勤快。rotate_around(point, step) 每帧做的事：把 translation 绕 point 转过 step 那么多角度。

盯着看几秒还能发现一个副产品：方块在公转的同时也在缓缓自转，始终拿同一条棱对着太阳——像被潮汐锁定的月球。这不是巧合：翻开源码，rotate_around = translate_around（位置绕点转）+ rotate（自身姿态同步转）。只想要位置画圆、姿态保持端正？换 translate_around 就是。

Figure 12-5：rotate_around 的副产品，两个时刻对照——公转转过多少度，自转同步多少度，同一条棱始终对着太阳

太阳系仪初具雏形：太阳自转，双星绕日。但订单上还有一行没动——“月亮绕着地球转”。月亮的圆心不是固定的原点，而是一颗正在公转的行星……这个难题先记下，第 5 节再收拾它。下一节先补齐旋转的另一半本领：怎么让一个东西朝向该朝的方向。