圍繞軸旋轉物體

我有一個圓形物體，我想沿着它自己的軸旋轉一個扇形物體。圍繞軸旋轉物體

我可以改變任何方向的旋轉，即dx, dy, dz使用我的變換矩陣。

下它的代碼：

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);

我的頂點代碼：

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軸旋轉。我在這裏錯過了什麼？我想要這樣的東西。請幫助

來源

2016-10-02 user6250837

見[4×4認識同質變換矩陣（http://stackoverflow.com/a/28084380/2521214）子彈**＃5 **，並尋找本地之間差並在那裏進行全球輪換。 – Spektre

@Spektre會在回答中解釋需要做些什麼改變我也面臨類似問題 –

問題中的代碼太少，而不是問題的出現位置。數學的應用是正確的。所以我的猜測是，轉換矩陣無法正確加載到着色器的制服中。 – datenwolf

你應該擺脫歐拉角這一點。

對象/網格幾何

你需要知道你的對象是如何在其本地空間爲主。例如，讓這個假設：

因此，在這種情況下，主轉動軸周圍z。如果您的網格已定義爲旋轉軸未與任何軸對齊（x,y或z），或者中心點不是(0,0,0)，則會導致出現問題。補救措施是更改網格幾何圖形或創建一個特殊的常數變換矩陣M0，該變換矩陣將將網格物體LCS（局部座標系）中的所有頂點變換爲軸對齊的另一個頂點，並且軸的旋轉中心爲零也是旋轉軸。

在後者的情況上對象矩陣M任何操作將這樣來完成：
```
M'=M.M0.operation.Inverse(M0) 
```
或反向或逆（取決於你的矩陣/頂點乘法和行/列順序慣例）。如果你有你的網已經集中，然後軸對準剛剛做這個：
```
M'=M.operation 
```
的operation是變換的增量變化（例如旋轉矩陣）的矩陣。 M是對象當前變換矩陣＃2和M'是應用operation後的新版本。
對象變換矩陣

你需要一個變換矩陣每個對象你知道的。這將持有你的對象的位置和方向LCS，因此它可以被轉換成世界/場景GCS（全球座標系）或其父對象LCS
圍繞其局部軸旋轉你的對象旋轉

正如Understanding 4x4 homogenous transform matrices爲標準的OpenGL矩陣convetions提到你需要這樣做：
```
M'=M*rotation_matrix 
```
其中M是當前對象變換矩陣，M'是旋轉後的新版本。這是你變得不同的東西。您正在使用歐拉角rx,ry,rz，而不是逐漸積累旋轉。你不能以任何理智和穩健的方式用歐拉角來做到這一點！即使許多現代遊戲和應用程序仍在努力實現它（並且失敗多年）。

那麼怎樣做才能擺脫歐拉角：

你必須有持續性/全局/靜態矩陣M每個對象，而不是每本地實例

所以你需要初始化它只需要一次而不是每幀清除它。
動漫更新應用需要

這樣操作：
```
M*=rotation_around_z(angspeed*dt); 
```
凡angspeed在[rad/second]或您的風扇轉速[deg/second]和dt的時間[seconds]經過。例如，如果您在計時器中這樣做，則dt是計時器間隔。對於可變時間，您可以測量流逝的時間（這取決於平臺，我通常使用PerformanceTimers或RDTSC）。

可以疊加在其本身上（例如你的粉絲也可以回頭更多的操作和將圍繞y軸覆蓋更大的面積。

對於對象的直接控制（通過鍵盤，鼠標或操縱桿）只需添加之類的東西：
```
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); } 
```
哪裏keys是我的鑰匙圖保持開/關狀態，在鍵盤（這樣我就可以同時使用多個鍵）此代碼只是控制與箭頭對象中的每個鍵有關的詳細信息。該主題參見相關質量保證：

Computer Graphics: Moving in the world
保留準確性

隨着增量變化有失去精度的RISC由於浮點錯誤。因此，在您的矩陣類中添加一個計數器，計數它已被更改的次數（應用增量操作），以及是否有一些常量計數（例如128次操作）對矩陣進行歸一化。

要做到這一點，你需要確保矩陣的正交性。所以eaxh軸矢量X,Y,Z必須垂直於其他兩個，它的大小必須是單位。我這樣做：
1. 選擇主軸這將有方向不變。我選擇Z軸，因爲這通常是我的網格中的主軸（觀察方向，旋轉軸等）。所以才讓這個矢量單元
2. 利用叉積來計算其他兩個軸系所以X = (+/-) Z x Y和Y = (+/-) Z x X也歸他們太多X = X/|X|和Y = Y/|Y|。 (+/-)在那裏，因爲我不知道你的座標系慣例，叉積可以產生與你的原始方向相反的矢量，所以如果方向相反，改變乘法順序或否定結果（這是在編碼時間不在運行時完成的！）。
這裏例如C++我的正交規範化是如何做的：
```
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/從/到你的矩陣設置a爲軸心。所述vector_one(a,b)返回a = b/|b|和vector_mul(a,b,c)返回a = b x c

來源

2016-10-03 08:29:26 Spektre

圍繞軸旋轉物體

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