3d 矩阵旋转 - 对象奇怪地旋转

Posted 2023-02-22

【中文标题】3d 矩阵旋转 - 对象奇怪地旋转

【英文标题】：3d matrix rotation - object rotates strangely

【发布时间】：2014-08-02 01:19:03

【问题描述】：

我正在尝试使用旋转矩阵来围绕其 X 轴转动线框立方体。

但是，我不知道如何将旋转原点设置为 0,0,0 以外的任何值..

最奇怪的是——当我增加角度（以度为单位）时，物体旋转得越来越快.. 因此，当旋转角度大约为 8 度时，立方体会执行完整的旋转（围绕原点 0,0,0）。然后是 11 度，等等。

我尝试了三种教程方法，复制代码并将其插入我的顶点系统。每个矩阵代码都会导致相同的行为。

这是我正在使用的方法 - 矩阵在 Matrix_Handler 中使用相关的三角函数定义..

-(void) GLmatrixRotation:(HeyaldaGLDrawNode*) GLpolygon angle:(float)angle 

  matrix X_Matrix, Y_Matrix, Z_Matrix, Final_Matrix;

  int vertexCount = GLpolygon.dynamicVertCount;

  x_angle = angle;
  y_angle = 0;
  z_angle = 0;

  float xOrigin = 150;
  float yOrigin = 150;
  float zOrigin = 0;

  Matrix_Handler(X_Matrix, Y_Matrix, Z_Matrix, deg_to_rad(x_angle), deg_to_rad(y_angle), deg_to_rad(z_angle));
  Concatenate_Matrices(X_Matrix, Y_Matrix, Z_Matrix, Final_Matrix);

  for (int i=0; i<vertexCount; i++) 
    HeyaldaPoint v = GLpolygon.dynamicVerts[i];
    HeyaldaPoint vt;

    HeyaldaPoint newPoint;

    // translate for new origin
    v.x = v.x + xOrigin;
    v.y = v.y + yOrigin;
    v.z = v.z + zOrigin;

    newPoint.x = (Final_Matrix[0][0] * v.x) + (Final_Matrix[0][1] * v.y) + (Final_Matrix[0][2] * v.z);
    newPoint.y = (Final_Matrix[1][0] * v.x) + (Final_Matrix[1][1] * v.y) + (Final_Matrix[1][2] * v.z);
    newPoint.z = (Final_Matrix[2][0] * v.x) + (Final_Matrix[2][1] * v.y) + (Final_Matrix[2][2] * v.z);

    // translate back to old origin
    newPoint.x = newPoint.x - xOrigin;
    newPoint.y = newPoint.y - yOrigin;
    newPoint.z = newPoint.z - zOrigin;

    GLpolygon.dynamicVerts[i] = newPoint;
  

【参考方案1】：

啊，我太傻了！

我误解了矩阵变换 - 我假设传递一个旋转角度会将形状旋转到那个角度..

相反，它将形状旋转该角度。所以如果我以角度 = 10 旋转形状，它会将形状旋转 10 度。它不会将其旋转到 10 度。

为了设置我们旋转的原点，我需要反转平移数学（将其设置为负） -

// translate for new origin
v.x = v.x - xOrigin;
v.y = v.y - yOrigin;
v.z = v.z - zOrigin;

// translate back to old origin
newPoint.x = newPoint.x + xOrigin;
newPoint.y = newPoint.y + yOrigin;
newPoint.z = newPoint.z + zOrigin;

而且 - 需要在所有三个坐标中设置原点 -

float xOrigin = 150;
float yOrigin = 150;
float zOrigin = 150;