創建一個關於前向矢量的旋轉

這可能更像是一個數學學科領域，但我希望這很容易讓其他一些開發人員知道。創建一個關於前向矢量的旋轉

情況：我有飛機遊戲。我需要相對於飛機的方向進行俯仰，偏航和滾轉（繞x，y，z旋轉）平面。

問題：我可以讓平面模型旋轉，但旋轉對模型來說是全局的。例如，當飛機面向前方時，應用CreateRotationZ()可以正常工作，但如果模型朝上（90度間距），則應用CreateRotationZ()不會導致飛機滾轉（相對於飛機方向），它導致它偏航。

來源

2012-01-18 Neovivacity

你知道有'CreateRotationX'和'CreateRotationY'嗎？然而，當飛機處於不同的角度時，會有更復雜的數學。但它將是3種方法的組合。 – anothershrubery 2012-01-18 15:44:01

是，CreateRotationZ（偏航），CreateRotationX（間距）和CreateRotationY（滾動）。這些不工作，雖然他們旋轉，而不考慮在飛機上的方向解釋。我已經但是非常接近使用：四元腐爛= Quaternion.CreateFromAxisAngle（新的Vector3（0，0，1），滾動）* Quaternion.CreateFromAxisAngle（新的Vector3（1，0，0），間距）*四元.CreateFromAxisAngle（new Vector3（0,1,0），Yaw）; Airframe.Orientation = Matrix.CreateFromQuaternion（rot）; 如果您將飛機向右滾動，則正確應用俯仰運作，但偏航不會。非常令人沮喪 – Neovivacity 2012-01-18 17:03:28

是的，您需要將座標軸定位到您的船上，而不是世界座標軸。您的船舶的旋轉矩陣將有訪問者獲得（前進，後退，左，右，上，下），您可以旋轉這些向量。 – 2012-01-19 19:49:25

對你的對象/實體/船舶的位置（的Vector3）和旋轉（矩陣），然後你可以使用下面的代碼示例中的任何局部軸移動或旋轉。

例如，要彙總飛機45度（這是關於你問的是正向矢量旋轉）：

Entity plane = new Entity(); 
plane.Roll(MathHelper.PiOver4);

或瀝青滾飛機90度：

plane.Pitch(MathHelper.PiOver2);

而這裏的代碼示例

public class Entity 
{ 
    Vector3 position = Vector3.Zero; 
    Matrix rotation = Matrix.Identity; 

    public void Yaw(float amount) 
    { 
     this.rotation *= Matrix.CreateFromAxisAngle(this.rotation.Up, amount); 
    } 

    public void YawAroundWorldUp(float amount) 
    { 
     this.rotation *= Matrix.CreateRotationY(amount); 
    } 

    public void Pitch(float amount) 
    { 
     this.rotation *= Matrix.CreateFromAxisAngle(this.rotation.Right, amount); 
    } 

    // This is the specific method you were asking for in the question title 
    public void Roll(float amount) 
    { 
     this.rotation *= Matrix.CreateFromAxisAngle(this.rotation.Forward, amount); 
    } 

    public void Strafe(float amount) 
    { 
     this.position += this.rotation.Right * amount; 
    } 

    public void GoForward(float amount) 
    { 
     this.position += this.rotation.Forward * amount; 
    } 

    public void Jump(float amount) 
    { 
     this.position += this.rotation.Up * amount; 
    } 

    public void Rise(float amount) 
    { 
     this.position += Vector3.Up * amount; 
    } 
}

如果您想要平穩移動，您希望以非常小的增量使用它們，並在計算中使用所用時間的amount。

來源

2012-01-19 04:31:58

+1這是個好建議。我唯一需要注意的是，無論何時使用CreateFromAxisAngle，軸（在你的Pitch（）方法中，this.rotation.Right）都應該在使用之前進行標準化。如果你讓這個幻燈片，浮點錯誤將複合（不積累，但複合），你的矩陣會相對較快地扭曲。但是，如果您對軸線進行了歸一化處理，則該錯誤僅會累積，並且需要幾小時或幾天才能顯着扭曲，這通常是可以接受的。 – 2012-01-19 13:54:48

只要您不手動使用Matrix自身（手動更改其值而不是使用所提供的功能），XNA爲您提供的向量在您訪問Matrix類時總是會進行規範化。但是你提出了一個很好的觀點，我想我會編寫一個單元測試，它可以旋轉關於不同座標軸的Matrix，並且在每次旋轉檢查已知值後，這應該讓我看看它是否漂移或扭曲。 – 2012-01-19 14:49:19

使用Matrix.CreateWorld（），更適合你想要的，參數是位置，正向矢量和向上矢量。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb975261.aspx

來源

2012-01-18 20:43:21 Blau

你將如何去實現它，在一個側面說明中，我只是找到了答案，很明顯，很多開發人員面對他們，直到他們看到光明。跟蹤全球旋轉是壞事。每次更新只需輕微更新方向即可。當我的8小時等待在我的問題上發佈我自己的答案時，明天就會有完整的解決方案，哈哈。 – Neovivacity 2012-01-18 21:03:17

創建一個關於前向矢量的旋轉

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