向量模块需要实现的功能
- 基础运算：加减、数乘、点积、叉积、长度、归一化
- 几何计算：距离、投影、反射、插值（线性插值lerp、球面插值slerp)
- 坐标转换 Vec3->Vec4
- 向量加减
应用场景：
- 平移
- 相对位置计算，两点相减，得到两点方向向量
- 定位：局部坐标+世界坐标，实现位置计算
- 数乘
应用场景：
- 缩放
- 位移：将方向向量乘以定长得到固定长度的位移向量
- 法线缩放：非均匀缩放厚，法线向量需要数乘逆矩阵的转置，保证光照计算正确
- 点积
应用场景：
- 角度测量：通过点积计算两个向量夹角
- 可见性判断：相机视线向量和物体法线的点积，判断物体表面是否朝向相机（背面剔除）
- 投影计算：将向量投影到某一轴或平面上（如3D点投影到2D视图）
- 光照强度：光源方向和法线的点积，计算漫反射光照强度（影响模型的明暗显示）
- 叉积 应用场景：
- 法向量计算：三角形两个边向量的叉积，得到三角形的法向量（用于光照、拾取检测）
- 旋转方向判断：两个向量的叉积方向，判断旋转是顺时针还是逆时针
- 坐标系构建：通过叉积生成正交的三轴向量，构建局部坐标系
- 长度
应用场景：
- 距离：两点之间的长度
- 精度校验：判断向量长度是否接近0，判断两点是否重合
- 尺寸标注：提取向量长度作为尺寸标注数据
- 归一化
应用场景：
- 方向向量统一：将任意方向向量归一化，得到单位方向向量（如相机的观察方向、光源的照射方向）。
- 射线拾取：鼠标点击屏幕生成的射线。其方向向量归一化，确保射线检测的精度。
- 点积、叉积的正确计算
