通用简单 3D 矩阵旋转问题

我的 3D 对象旋转有问题（它是用 java 编写的，但这并不重要）

的背景：

我有一个简单的 3D 模型，您是其中的第一人称玩家，您向上移动鼠标以向上看（即按 3D 的 x 轴旋转），向下移动鼠标以向下看（沿相反方向旋转）

But:

我还有左、右箭头键来左/右转动（旋转 3D 的 y 轴）

现在的问题是，当我转动时，当我按 x 轴旋转时，它不再按预期转动，即如果你转动 180 度，通过向下移动鼠标，你实际上会向上看，如果你向上移动鼠标，你实际上会向上看向下。

我可以在 x/y 轴上执行什么旋转来解决此问题？

-所以无论我转动了多少/多少，向上移动鼠标都会向上看，向下移动鼠标就会向下看。

抱歉，我无法更好地解释它，但如果您需要更多信息，请发表评论。

多谢，

这可能是一个简单的转换，但我想不出来:(

一些Java轮换代码：

鼠标向上/向下：

  public void rotateXY(double radians, double Yradians)
  {
      vpTrans.getTransform(T3D); 
      Transform3D test = new Transform3D();
      Transform3D testX = new Transform3D();
      Transform3D testY = new Transform3D();
      translate.set(lastXcord, lastYcord, lastZcord);
      testX.rotX(radians);
      testY.rotY(Yradians);
      test.mul(testX, testY);
      test.setTranslation(translate);
      vpTrans.setTransform(test);
      //System.out.println(test);
  } // end of rotateXY()

左：（右类似，但角度变化时减号而不是加号）

 public void run() {
    Transform3D test = new Transform3D();
    Transform3D rotX = new Transform3D();
    Transform3D rotY = new Transform3D();

    vpTrans.getTransform(T3D);
    translate.set(lastXcord, lastYcord, lastZcord);
    angle += 0.05;
    trueangle += 0.05;
    rotX.rotX(angle);
    rotY.rotY(Yangle);

    test.mul(rotX, rotY);

    test.setTranslation(translate);
    vpTrans.setTransform(test);
}

我需要添加什么转换/旋转，以便无论我的 y 轴如何，当鼠标上下移动时相机都会向上查找，当鼠标向下移动时相机都会向上查找？

您似乎对转换顺序有问题。与数值乘法不同的是，矩阵乘法不可交换 http://en.wikipedia.org/wiki/Commutative_property#Noncommutative_operations_in_mathematics。 3D 应用程序对变换的顺序非常敏感。

用英语讲：

if x and y是数字，那么x * y = y * x

然而，如果x and y are matrices, then x * y ≠ y * x!

考虑到这一点，让我们看看您在做什么。

test.mul(rotX, rotY);

为了形象化这种乘法所发生的情况，想象一下你的头脑中有一条直线。我们称之为LineUp。现在低头看看你的键盘，想象一下LineUp与你一起倾斜。现在将你的头转90度LineUp。这就是你的旋转矩阵所发生的情况。疯了吧？

现在让我们像这样反转乘法：test.mul(rotY, rotX);

所以坐直并向前看，然后转动你的头/身体/椅子。现在往下看一点。你旋转了一个真实的LineUp首先轴，然后应用上/下变换。有趣吗？

考虑矩阵变换的一个好方法就像是必须按顺序排列的指令集。

1. 向右转头。 （rotY)
2. 抬起头。 （rotX)
3. 移至计算机（translate)
4. ...etc

更改一项操作的顺序会以有趣且令人震惊的方式更改所有后续指令。

你正在构建的是一个相机，所以我强烈推荐阅读如何构建一个 http://www.cubic.org/docs/camera.htm.

理解矩阵变换的一个很好的练习是构建一个太阳系，其中包含绕轨道运行的卫星和旋转的行星。这将令人大开眼界并且信息丰富。