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社区首页 >问答首页 >矩阵乘以位置、四元数和比例分量

矩阵乘以位置、四元数和比例分量
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Stack Overflow用户
提问于 2011-12-22 01:50:08
回答 3查看 2.8K关注 0票数 5

我的部分代码通过存储xyz位置、xyz标度和四元数来存储相当于4x3矩阵的内容。下面是代码片段:

代码语言:javascript
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class tTransform
{

    // data
    tVector4f    m_Position;
    tQuaternion  m_Rotation;
    tVector4f    m_Scale;

};

我想将这些对象中的两个相乘(就像是矩阵乘法一样),我想知道是否有比将每个对象转换为矩阵更快/更好的方法,以这种方式相乘,然后提取结果位置,旋转并再次缩放?

EN

回答 3

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2012-01-07 23:00:07

健康警告,因为这是来自内存,完全未经测试。需要为tQuaternion%s和tVector4%s定义或替换运算符。

代码语言:javascript
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class tTransform
{

    // data
    tVector4f    m_Position;
    tQuaternion  m_Rotation;
    tVector4f    m_Scale;

public:
    // World = Parent * Local (*this == parent)
    tTransform operator * (const tTransform& localSpace)
    {
        tTransform worldSpace;
        worldSpace.m_Position = m_Position + 
                                m_Rotation * (localSpace.m_Position * m_Scale);
        worldSpace.m_Rotation = m_Rotation * localSpace.m_Rotation;
        worldSpace.m_Scale = m_Scale * (m_Rotation * localSpace.m_Scale);
        return worldSpace;
    }

    // Local = World / Parent (*this = World)
    tTransform operator / (const tTransform& parentSpace)
    {
        tTransform localSpace;
        tQuaternion parentSpaceConjugate = parentSpace.m_Rotation.conjugate(); 
        localSpace.m_Position = (parentSpaceConjugate * 
                                (m_Position - parentSpace.m_Position)) /
                                parentSpace.m_Scale;

        localSpace.m_Rotation = parentSpaceConjugate * m_Rotation;

        localSpace.m_Scale = parentSpaceConjugate *
                             (m_Scale / parentSpace.m_Scale);
        return localSpace;
    }
};
票数 3
EN

Stack Overflow用户

发布于 2020-04-22 15:06:55

我回答了Tomas的问题,我也将把它复制到这里,因为它也回答了您的问题。答案几乎是伪代码,所以您应该能够将其应用于您的类。您没有指定构建矩阵的顺序(TRS或SRT),所以我假定使用TRS。(你的向量是列)

代码语言:javascript
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transform transform::operator * (const transform &other) const
{
    // mat1 = T1 * R1 * S1; mat2 = T2 * R2 * S2
    // mat = mat1 * mat2; mat*v = mat1 * mat2 * v
    // assuming "this" is mat1, and other is mat2
    // alternatively "this" can be considered parent, and other child in a node hierarchy
    transform r;
    // R = R1 * R2
    r.orientation = orientation * other.orientation;
    // Note: I don't know how to implement inverse of quat in your lib
    // S = R2^-1 * (S1 * (R2 * S2))
    r.scale = inverse(other.orientation) * (scale * (other.orientation * other.scale));
    // T = T1 * (R1 * (S1 * T2))
    r.position = position + (orientation * (scale * other.position));
    return r;
}

您可以在此处了解如何通过四元数旋转向量:https://gamedev.stackexchange.com/questions/28395/rotating-vector3-by-a-quaternion

票数 1
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Stack Overflow用户

发布于 2019-07-29 02:31:09

我被告知这在一般情况下是不可能的。请参阅https://gamedev.stackexchange.com/questions/167287/combine-two-translation-rotation-scale-triplets-without-matrices

问题是该结构不能表示剪切,在组合旋转和非均匀缩放后可能需要剪切。

如果我说错了,请纠正我。

票数 -1
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页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/8594102

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