模型矩阵分解
2022/4/4 23:49:35
本文主要是介绍模型矩阵分解,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
目录- 1. 正文
- 2. 参考
1. 正文
通常来说,模型矩阵(R)的一种比较好的级联方式为:先缩放(S),再旋转(R),最后平移(T):
\[\textbf{R} = \textbf{T} * \textbf{R} * \textbf{S} \]如果不考虑缩放变换,那么模型变换实际上是一种刚体变换。此时四维模型矩阵的左上角3X3矩阵就是旋转矩阵,第四列就是平移量。但是加上缩放变换,就变成一个复杂的问题了。可以参考GLM的实现:
#include <iostream> #include <glm/gtx/matrix_decompose.hpp> #include <glm/gtx/euler_angles.hpp> #include <glm/gtx/quaternion.hpp> static void PrintMat(const glm::mat4& m) { for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { printf("%.9lf\t", m[i][j]); } printf("\n"); } } static void PrintVec3(const glm::vec3& v) { printf("%lf\t%lf\t%lf\n", v.x, v.y, v.z); } static void PrintVec4(const glm::vec4& v) { printf("%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n", v.x, v.y, v.z, v.w); } int main() { //平移矩阵 glm::vec3 position(100,200,300); glm::mat4 translationMatrix = glm::translate(glm::identity<glm::mat4>(), position); //旋转矩阵 glm::vec3 eulerAngles(45,60,70); glm::mat4 rotationMatrix = glm::eulerAngleYXZ(glm::radians(eulerAngles.y), glm::radians(eulerAngles.x), glm::radians(eulerAngles.z)); //缩放矩阵 glm::vec3 scalePre(2, 3, 4); glm::mat4 scaleMatrix = glm::scale(glm::identity<glm::mat4>(), scalePre); glm::mat4 modelMatrix = translationMatrix * rotationMatrix * scaleMatrix; glm::vec3 scale; glm::quat quaternion; glm::vec3 translation; glm::vec3 skew; glm::vec4 perspective; glm::decompose(modelMatrix, scale, quaternion, translation, skew, perspective); PrintVec3(translation); PrintVec3(scale); PrintVec3(skew); PrintVec4(perspective); glm::mat4 rotationMatrix1 = glm::toMat4(quaternion); glm::vec3 euler(0, 0, 0); glm::extractEulerAngleYXZ(rotationMatrix1, euler.y, euler.x, euler.z); euler.y = glm::degrees(euler.y); euler.x = glm::degrees(euler.x); euler.z = glm::degrees(euler.z); PrintVec3(euler); }
运行结果如下:
可以看出分解出来的缩放、旋转、平移和级联前的一致。
除了缩放、旋转和平移,GLM提供的模型矩阵分解的函数接口glm::decompose()还提供一个skew参数和perspective参数,暂时没弄明白其具体含义,留待以后研究。
2. 参考
- glm - Decompose mat4 into translation and rotation?
- GLM_GTX_matrix_decompose
这篇关于模型矩阵分解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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