我目前正在与C＃合作开发一个游戏项目，并且正在致力于在3D空间中移动摄像头。我有一个4x4的全球世界矩阵。我明白这个矩阵处理空间中物体的平移和旋转。我现在知道第三行处理对象的位置，所以我可以沿着xyz平面移动摄像机。不过，我想要沿着本地轴和全局轴旋转相机。参考this我有一个想法如何旋转相机。然而，我想要更清楚地了解矩阵，以及关于翻译和旋转所涉及的各行和各列。我也想知道4x4矩阵是否包含有关摄像机局部和全局位置的信息。意思是我可以操纵矩阵来旋转相机的外部轴或点吗？在给定矩阵的情况下，我可以对相机做多少操作4x4 3D矩阵操纵
在3d图形中，旋转用四元数表示，而不是用矩阵表示。有一组函数来操作四元数。你可以perform rotation along any axis你想要四元数。你可以很容易地组合，甚至（矩阵几乎不可能）内插四元数。
四元数可转换为矩阵，这就是如何产生任何旋转矩阵的方式。 如果要将旋转应用于对象或将旋转与其他变换（例如平移或缩放）结合使用，则应首先将四元数转换为矩阵。
DirectX SDK是关于矩阵和四元数的很好的信息来源，无论您实际使用哪种API - 数学在所有3d API中都是统一的。
关于矩阵行/列含义的问题：矩阵可以表示非常复杂的变换，包括除对象的几何中心之外的其他点的缩放或旋转。所以你不应该以这种方式考虑矩阵，你应该想象一个复杂的矩阵是一个简单矩阵的乘法。
在回答真正的（1）问题时，3D数学比您想象的要复杂得多。
忽略现在四元数，矩阵可以在以下方面被认为是： -
Rx Ry Rz 0
Ux Uy Uz 0
Ax Ay Az 0
Px Py Pz 1
，也可能是上述的转置，这取决于你如何设置系统，但在结束它真的没有什么区别，并且取决于你的硬件。 R是右轴，U是上轴，A是At轴，P是位置。如果每个矢量的分量为x，y和z后缀。这很容易看出来：想象前三个正交单位向量来定义旋转，最后是矩阵在世界中的位置，这就是上面的矩阵。
一旦你了解了上述情况，移动它应该相当容易看到。然而，旋转它要复杂得多。看一件事很简单：
A = |target pos - camera pos| (pos is bottom row here)
然后R和U是A和全局轴的正交方向的正交方向的交叉乘积。
矩阵可以围绕任意轴旋转（您提到的局部和全局轴落入此处），但是数学非常复杂（对于此答案而言太复杂）。
本网站进入更多的细节：Wikipedia这里列出了一些标准的矩阵操作。您也可以查看Wolfram网站进行更深入的讨论，如果您看，网上肯定有很好的资源。
矩阵可以相乘在一起，结果实际上是每个矩阵独立执行的动作的组合。因此，您可以将一个矩阵作为一般运动（对于方向部分使用单位，轴对齐的向量），另一个矩阵可以是（0,0,0）处的旋转矩阵。这两个产品将成为一个运动和旋转矩阵。这就是物体分层工作和世界物体分布的工作方式。此外，它也用于动画。
您使用的API应该提供一个API来旋转关于任意轴的矩阵，但是它对于了解正在发生的事情有用。
一旦你掌握了所有的知识，就可以看看四元数。请记住，对于使用矩阵无法使用的四元数，您无能为力。
（1）据我所知
忽略这个关于四元数。如果你刚开始这很复杂，而且大多数硬件都使用matricies。它有它的地方（一个动画），但不在这里。 – Skizz 2014-09-18 16:46:16
感谢您的答案，但我的问题是执行哪些操作来执行关于特定轴的这种旋转。 @skizz我该怎么做对象的当前矩阵，例如旋转它的原点或许。是否有标准的矩阵操作来实现这一点？ – flexxxit 2014-09-18 18:33:45
[D3DXMatrixRotationAxis]（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb205357（v = vs.85）.aspx）或[glRotatef]（http://msdn.microsoft.com /en-us/library/dd368577(v=vs.85).aspx）可能是你在找什么。 – 2014-09-19 02:55:09