如何在3D中使用转换矩阵绕Z轴旋转?
2016-7-1 7:35:31
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在Lua中,我设置了一个单位矩阵:
local ident_matrix = {
{1,0,0,0},
{0,1,0,0},
{0,0,1,0},
{0,0,0,1},
}
然后将其更新为包含一个在x=100,y=0,z=0处的点:
ident_matrix = {
{100,0,0,0},
{0,0,0,0},
{0,0,0,0},
{0,0,0,1},
}
然后我将旋转值定义为90度的弧度值:
local r = math.rad(90)
从这里创建一个Z轴旋转矩阵:
local rotate_matrix = {
{math.cos(r),math.sin(r),0,0},
{-math.sin(r),math.cos(r),0,0},
{0,0,1,0},
{0,0,0,1},
}
然后,使用矩阵乘法将Z轴旋转矩阵应用于{100,0,0}点:
local function multiply( aMatrix, bMatrix )
if #aMatrix[1] ~= #bMatrix then -- 内部矩阵维度必须一致
return nil
end
local empty = newEmptyMatrix()
for aRow = 1, #aMatrix do
for bCol = 1, #bMatrix[1] do
local sum = empty[aRow][bCol]
for bRow = 1, #bMatrix do
sum = sum + aMatrix[aRow][bRow] * bMatrix[bRow][bCol]
end
empty[aRow][bCol] = sum
end
end
return empty
end
local rotated = multiply( rotate_matrix, ident_matrix )
矩阵乘法来自 RosettaCode.org: https://rosettacode.org/wiki/Matrix_multiplication#Lua
我原本期望的rotated矩阵输出应该与以下相同:
local expected = {
{ 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 100, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0 },
}
或者,根据左手(?)计算,Y值可能为-100。 实际上我得到的是:
{
{ 0, 100, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 1 },
}
有人能告诉我我做错了什么并纠正我的代码吗?
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正如@egor-skriptunoff的评论所示...
在Lua中,我设置了一个单位矩阵:
local ident_matrix = { {1,1,1,1}, }然后将其更新为在x = 100,y = 0,z = 0处包含一个点:
然后,我将旋转值定义为90度的弧度:
local r = math.rad(90)从这里,我创建一个Z轴旋转矩阵:
local rotate_matrix = { {math.cos(r),math.sin(r),0,0}, {-math.sin(r),math.cos(r),0,0}, {0,0,1,0}, {0,0,0,1}, }然后,通过矩阵乘法将Z轴旋转矩阵应用于{100,0,0}点:
local function multiply( aMatrix, bMatrix ) if #aMatrix[1] ~= #bMatrix then -- 内部矩阵维度必须相等 return nil end local empty = newEmptyMatrix() for aRow = 1, #aMatrix do for bCol = 1, #bMatrix[1] do local sum = empty[aRow][bCol] for bRow = 1, #bMatrix do sum = sum + aMatrix[aRow][bRow] * bMatrix[bRow][bCol] end empty[aRow][bCol] = sum end end return empty end local rotated = multiply( rotate_matrix, ident_matrix )矩阵乘法来自RosettaCode.org: https://rosettacode.org/wiki/Matrix_multiplication#Lua
现在,我得到了我期望的结果:
local expected = { { 0, 100, 0, 0 }, }