创建一个关于前向矢量的旋转

这可能更像是一个数学学科领域，但我希望这很容易让其他一些开发人员知道。创建一个关于前向矢量的旋转

情况：我有飞机游戏。我需要相对于飞机的方向进行俯仰，偏航和滚转（绕x，y，z旋转）平面。

问题：我可以让平面模型旋转，但旋转对模型来说是全局的。例如，当飞机面向前方时，应用CreateRotationZ()可以正常工作，但如果模型朝上（90度间距），则应用CreateRotationZ()不会导致飞机滚转（相对于飞机方向），它导致它偏航。

来源

2012-01-18 Neovivacity

你知道有'CreateRotationX'和'CreateRotationY'吗？然而，当飞机处于不同的角度时，会有更复杂的数学。但它将是3种方法的组合。 – anothershrubery 2012-01-18 15:44:01

是，CreateRotationZ（偏航），CreateRotationX（间距）和CreateRotationY（滚动）。这些不工作，虽然他们旋转，而不考虑在飞机上的方向解释。我已经但是非常接近使用：四元腐烂= Quaternion.CreateFromAxisAngle（新的Vector3（0，0，1），滚动）* Quaternion.CreateFromAxisAngle（新的Vector3（1，0，0），间距）*四元.CreateFromAxisAngle（new Vector3（0,1,0），Yaw）; Airframe.Orientation = Matrix.CreateFromQuaternion（rot）; 如果您将飞机向右滚动，则正确应用俯仰运作，但偏航不会。非常令人沮丧 – Neovivacity 2012-01-18 17:03:28

是的，您需要将坐标轴定位到您的船上，而不是世界坐标轴。您的船舶的旋转矩阵将有访问者获得（前进，后退，左，右，上，下），您可以旋转这些向量。 – 2012-01-19 19:49:25

对你的对象/实体/船舶的位置（的Vector3）和旋转（矩阵），然后你可以使用下面的代码示例中的任何局部轴移动或旋转。

例如，要汇总飞机45度（这是关于你问的是正向矢量旋转）：

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

或沥青滚飞机90度：

plane.Pitch(MathHelper.PiOver2);

而这里的代码示例

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; 
    } 
}

如果您想要平稳移动，您希望以非常小的增量使用它们，并在计算中使用所用时间的amount。

来源

2012-01-19 04:31:58

+1这是个好建议。我唯一需要注意的是，无论何时使用CreateFromAxisAngle，轴（在你的Pitch（）方法中，this.rotation.Right）都应该在使用之前进行标准化。如果你让这个幻灯片，浮点错误将复合（不积累，但复合），你的矩阵会相对较快地扭曲。但是，如果您对轴线进行了归一化处理，则该错误仅会累积，并且需要几小时或几天才能显着扭曲，这通常是可以接受的。 – 2012-01-19 13:54:48

只要您不手动使用Matrix自身（手动更改其值而不是使用所提供的功能），XNA为您提供的向量在您访问Matrix类时总是会进行规范化。但是你提出了一个很好的观点，我想我会编写一个单元测试，它可以旋转关于不同坐标轴的Matrix，并且在每次旋转检查已知值后，这应该让我看看它是否漂移或扭曲。 – 2012-01-19 14:49:19

使用Matrix.CreateWorld（），更适合你想要的，参数是位置，正向矢量和向上矢量。

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

来源

2012-01-18 20:43:21 Blau

你将如何去实现它，在一个侧面说明中，我只是找到了答案，很明显，很多开发人员面对他们，直到他们看到光明。跟踪全球旋转是坏事。每次更新只需轻微更新方向即可。当我的8小时等待在我的问题上发布我自己的答案时，明天就会有完整的解决方案，哈哈。 – Neovivacity 2012-01-18 21:03:17

创建一个关于前向矢量的旋转

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