分解矩阵的重组矩阵不匹配

Question

这是一个矩阵知识问题，我正在谈论XNA，但仅供参考

我在XNA上分解了一个矩阵，得到了分解后的值，然后尝试从这些值重新创建矩阵，结果矩阵与原始矩阵不匹配

我试着使四元数正常化

我试着从四元数生成旋转矩阵

我尝试交换转换SRT、STR、TRS、TSR、RST、RTS的顺序

我为什么要这么做？我正在创建自己的模型导入器，并使用相同的模型将我的结果与XNA进行比较，因此我读取的源SRT与XNA的分解值几乎相同(一些十进制差异)，但我的结果矩阵与XNA不匹配，因此我回到基础并尝试分解/重组XNA矩阵，但我发现它也不匹配

这些是原始的XNA矩阵值

?this.XNAModel.Bones[0].Transform
{{M11:1.331581E-06 M12:-5.551115E-17 M13:1 M14:0} 
{M21:1 M22:-4.16881E-11 M23:-1.331581E-06 M24:0} 
{M31:4.16881E-11 M32:1 M33:8.15331E-23 M34:0}
{M41:0.03756338 M42:37.46099 M43:2.230549 M44:1} }

分解，lFlag为真

bool lFlag = this.XNAModel.Bones[0].Transform.Decompose(out lDecScale, out lDecRotation, out lDecTranslation);

//decomposed values
?lDecScale
{X:1 Y:1 Z:1}

?lDecRotation    //quat
{X:-0.5000003 Y:-0.4999996 Z:-0.4999996 W:0.5000004}

?lDecTranslation
{X:0.03756338 Y:37.46099 Z:2.230549}

从分解后的值重新组合矩阵，我尝试了所有的组合SRT

//lDecRotation.Normalize();

Matrix lRecompose = Matrix.CreateScale(lDecScale) * 
Matrix.CreateFromQuaternion(lDecRotation) * Matrix.CreateTranslation(lDecTranslation);

四元数未使用SRT标准化结果，与原始矩阵不匹配

?lRecompose
{{M11:1.430511E-06 M12:-5.960464E-08 M13:0.9999999 M14:0}
{M21:0.9999999 M22:1.192093E-07 M23:-1.370907E-06 M24:0}
{M31:-5.960464E-08 M32:0.9999999 M33:1.192093E-07 M34:0}
{M41:0.03756338 M42:37.46099 M43:2.230549 M44:1} }

使用SRT的四元数归一化结果与原始矩阵不匹配

?lRecompose
{{M11:1.192093E-06 M12:-5.960464E-08 M13:1 M14:0}
{M21:1 M22:-1.192093E-07 M23:-1.370907E-06 M24:0}
{M31:-5.960464E-08 M32:1 M33:-1.192093E-07 M34:0}
{M41:0.03756338 M42:37.46099 M43:2.230549 M44:1} }

这是我的模型导入器读到的内容

?this.ModelNew.Bones[0].Scale 
{X:1 Y:1 Z:1}

?this.ModelNew.Bones[0].Rotation 
{X:-0.0002303041 Y:-8.604798E-05 Z:-5.438289}

这一结果与XNA分解后的结果有一点不同

//My importer, based on the above Rotation Vector,  converted to radians 
?lQuat    {X:-0.4999999 Y:-0.5 Z:-0.5 W:0.4999999}
//XNA  
{X:-0.5000003 Y:-0.4999996 Z:-0.4999996 W:0.5000004}

?this.ModelNew.Bones[0 ].Translation
{X:0.03756338 Y:37.46099 Z:2.230549}

Answer 1

根据图形API管理矩阵的方式以及建模软件导出矩阵的方式，您可能需要在分解矩阵之前转置矩阵，然后在重新组合后转置结果，以获得与原始矩阵相同的结果。

顺便说一下，重组的正确顺序是先平移，然后旋转，然后缩放。