围绕轴旋转物体

我有一个圆形物体，我想沿着它自己的轴旋转一个扇形物体。围绕轴旋转物体

我可以改变任何方向的旋转，即dx, dy, dz使用我的变换矩阵。

下它的代码：

Matrix4f matrix = new Matrix4f(); 
matrix.setIdentity(); 
Matrix4f.translate(translation, matrix, matrix); 
Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(rx), new Vector3f(1,0,0), matrix, matrix); 
Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(ry), new Vector3f(0,1,0), matrix, matrix); 
Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(rz), new Vector3f(0,0,1), matrix, matrix); 
Matrix4f.scale(new Vector3f(scale,scale,scale), matrix, matrix);

我的顶点代码：

vec4 worldPosition = transformationMatrix * vec4(position,1.0); 
vec4 positionRelativeToCam = viewMatrix*worldPosition; 
gl_Position = projectionMatrix *positionRelativeToCam; 


Main Game Loop: 



    Object.increaseRotation(dxf,dyf,dzf);

但是，它不是沿着它自己的轴旋转。我在这里错过了什么？我想要这样的东西。请帮助

来源

2016-10-02 user6250837

见[4×4认识同质变换矩阵（http://stackoverflow.com/a/28084380/2521214）子弹**＃5 **，并寻找本地之间差并在那里进行全球轮换。 – Spektre

@Spektre会在回答中解释需要做些什么改变我也面临类似问题 –

问题中的代码太少，而不是问题的出现位置。数学的应用是正确的。所以我的猜测是，转换矩阵无法正确加载到着色器的制服中。 – datenwolf

你应该摆脱欧拉角这一点。

对象/网格几何

你需要知道你的对象是如何在其本地空间为主。例如，让这个假设：

因此，在这种情况下，主转动轴周围z。如果您的网格已定义为旋转轴未与任何轴对齐（x,y或z），或者中心点不是(0,0,0)，则会导致出现问题。补救措施是更改网格几何图形或创建一个特殊的常数变换矩阵M0，该变换矩阵将将网格物体LCS（局部坐标系）中的所有顶点变换为轴对齐的另一个顶点，并且轴的旋转中心为零也是旋转轴。

在后者的情况上对象矩阵M任何操作将这样来完成：
```
M'=M.M0.operation.Inverse(M0) 
```
或反向或逆（取决于你的矩阵/顶点乘法和行/列顺序惯例）。如果你有你的网已经集中，然后轴对准刚刚做这个：
```
M'=M.operation 
```
的operation是变换的增量变化（例如旋转矩阵）的矩阵。 M是对象当前变换矩阵＃2和M'是应用operation后的新版本。
对象变换矩阵

你需要一个变换矩阵每个对象你知道的。这将持有你的对象的位置和方向LCS，因此它可以被转换成世界/场景GCS（全球坐标系）或其父对象LCS
围绕其局部轴旋转你的对象旋转

正如Understanding 4x4 homogenous transform matrices为标准的OpenGL矩阵convetions提到你需要这样做：
```
M'=M*rotation_matrix 
```
其中M是当前对象变换矩阵，M'是旋转后的新版本。这是你变得不同的东西。您正在使用欧拉角rx,ry,rz，而不是逐渐积累旋转。你不能以任何理智和稳健的方式用欧拉角来做到这一点！即使许多现代游戏和应用程序仍在努力实现它（并且失败多年）。

那么怎样做才能摆脱欧拉角：

你必须有持续性/全局/静态矩阵M每个对象，而不是每本地实例

所以你需要初始化它只需要一次而不是每帧清除它。
动漫更新应用需要

这样操作：
```
M*=rotation_around_z(angspeed*dt); 
```
凡angspeed在[rad/second]或您的风扇转速[deg/second]和dt的时间[seconds]经过。例如，如果您在计时器中这样做，则dt是计时器间隔。对于可变时间，您可以测量流逝的时间（这取决于平台，我通常使用PerformanceTimers或RDTSC）。

可以叠加在其本身上（例如你的粉丝也可以回头更多的操作和将围绕y轴覆盖更大的面积。

对于对象的直接控制（通过键盘，鼠标或操纵杆）只需添加之类的东西：
```
if (keys.get(38)) { redraw=true; M*=translate_z(-pos_speed*dt); } 
if (keys.get(40)) { redraw=true; M*=translate_z(+pos_speed*dt); } 
if (keys.get(37)) { redraw=true; M*=rotation_around_y(-turn_speed*dt); } 
if (keys.get(39)) { redraw=true; M*=rotation_around_y(+turn_speed*dt); } 
```
哪里keys是我的钥匙图保持开/关状态，在键盘（这样我就可以同时使用多个键）此代码只是控制与箭头对象中的每个键有关的详细信息。该主题参见相关质量保证：

Computer Graphics: Moving in the world
保留准确性

随着增量变化有失去精度的RISC由于浮点错误。因此，在您的矩阵类中添加一个计数器，计数它已被更改的次数（应用增量操作），以及是否有一些常量计数（例如128次操作）对矩阵进行归一化。

要做到这一点，你需要确保矩阵的正交性。所以eaxh轴矢量X,Y,Z必须垂直于其他两个，它的大小必须是单位。我这样做：
1. 选择主轴这将有方向不变。我选择Z轴，因为这通常是我的网格中的主轴（观察方向，旋转轴等）。所以才让这个矢量单元
2. 利用叉积来计算其他两个轴系所以X = (+/-) Z x Y和Y = (+/-) Z x X也归他们太多X = X/|X|和Y = Y/|Y|。 (+/-)在那里，因为我不知道你的坐标系惯例，叉积可以产生与你的原始方向相反的矢量，所以如果方向相反，改变乘法顺序或否定结果（这是在编码时间不在运行时完成的！）。
这里例如C++我的正交规范化是如何做的：
```
void reper::orto(int test) 
     { 
     double x[3],y[3],z[3]; 
     if ((cnt>=_reper_max_cnt)||(test)) // here cnt is the operations counter and test force normalization regardless of it 
       { 
       use_rep();    // you can ignore this 
       _rep=1; _inv=0;   // you can ignore this 
       axisx_get(x); 
       axisy_get(y); 
       axisz_get(z); 
       vector_one(z,z); 
       vector_mul(x,y,z);  // x is perpendicular to y,z 
       vector_one(x,x); 
       vector_mul(y,z,x);  // y is perpendicular to z,x 
       vector_one(y,y); 
       axisx_set(x); 
       axisy_set(y); 
       axisz_set(z); 
       cnt=0; 
       } 
     } 
```
凡axis?_get/set(a)先手/从/到你的矩阵设置a为轴心。所述vector_one(a,b)返回a = b/|b|和vector_mul(a,b,c)返回a = b x c

来源

2016-10-03 08:29:26 Spektre

围绕轴旋转物体

回答

相关问题