Android。如何將對象朝向它所面向的方向（使用Vector3和四元數）

我正在使用libGDX（實際上它相當新穎）和Android。而且我想按照它所面對的方向移動三維物體（使用一定的速度）。我認爲這是一個基本問題，但無法找到一個直接的要求。我有一個四元數表示對象的旋轉（方向），我有一個Vector3表示對象的位置。問題是如何使用來自Quaternion的信息來更新位置Vector3，以便在由Quaternion表示的方向上移動對象。（另一種方法是從Quaternion中提取滾動節距和偏航，並通過應用三角函數計算得到新的座標系，但我認爲必須有一種方法可以使用Vector3和Quat來實現這一點）。Android。如何將對象朝向它所面向的方向（使用Vector3和四元數）

來源

2013-08-28 Taras

四元數用於指定迴轉。您首先需要指定不旋轉時的方向。例如，如果你想沿X軸移動時不施加旋轉：

Vector3 baseDirection = new Vector3(1,0,0);

確保基本方向是歸一化（長度= 1），則可以使用nor()方法是安全的：

Vector3 baseDirection = new Vector3(1,0,0).nor();

下一步，你需要旋轉使用四元數方向：

Vector3 direction = new Vector3(); 
Quaternion rotation = your_quaternion; 
direction.set(baseDirection); 
direction.mul(rotation);

現在，你有方向，你可以與你要移動它的量縮放。你可能會想要每幀都做這個，並且取決於自上一幀以來的時間。

final float speed = 5f; // 5 units per second 
Vector3 translation = new Vector3(); 
translation.set(direction); 
translation.scl(speed * Gdx.graphics.getDeltaTime());

最後，您需要翻譯添加到位置

position.add(translation);

當然，這取決於你的實際的實施可以分批多次操作，例如：

translation.set(baseDirection).mul(rotation).scl(speed * Gdx.graphics.getDeltaTime()); 
position.add(translation);

更新： 從Xoppa評論中添加工作代碼：

translation.set(baseDirection).rot(modelInstance.transform).nor().scl(speed * delta)

來源

2013-08-28 13:17:26 Xoppa

Hi Xoppa！謝謝你的回答。它看起來像我一直在尋找的東西。但不幸的是，它不能按預期工作。我用你的代碼，我得到奇怪的結果。我的對象開始向右（X軸）。然後我繞Z軸旋轉35度。該物體看起來有點向上。我應用你的代碼，並期待對象向右和向上移動。但是它被移到了右邊，並且位置非常小。 35度應該給dY/dX = 0.7（tan（35））。你能幫忙嗎？ – Taras

你好再一次Xoppa。經過一番調查後，我感覺到我得到的Quaternion有問題。我在Rajawali（3d引擎）中創建了相同的場景。將物體旋轉相同的35度。並用你的代碼使用它們的四元數。它像一個魅力。 dY/dX = 0.7。無瑕。所以答案是正確的。但是我從libgdx得到的四元數是錯誤的（與Rajawali工作的數值相比，錯誤值））。我使用它：modelInstance.transform.getRotation（quaternion）。這是正確的方法嗎？ – Taras

你模型實例是否縮放？ iirc可以直接使用Matrix4旋轉Vector3，因此您可以跳過四元數direction.set（baseDirection）.rotate（modelInstance.transform）.nor（）'。或者如果你使用後一種方法：'translation.set（baseDirection）.rotate（modelInstance.transform）.nor（）.scl（speed * delta）'。請注意，我不知道'rotate（）'方法，它可能被稱爲'rot（）'（但不是'mul（）'）。 – Xoppa

Android。如何將對象朝向它所面向的方向（使用Vector3和四元數）

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