如何在C# 3D中旋转一个物体？

Question

我需要在C#中沿着一个轴旋转一个3D网格对象。
你能展示一下如何实现吗？

- J.John

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也许您可以展示一些代码，这样我们才能使用正确的类等来回答。 - GraemeF

Answer 1

将所有顶点乘以旋转矩阵

- Szczepan

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我猜“on an axis”的翻译意思是围绕某个预定义的轴旋转。因此，请不要忘记翻译，因为这些矩阵没有内置的平移向量，所以会围绕原点旋转。 - bastijn

我该如何使用C# WinForms制作这个？ - FindOutIslamNow

Answer 2

“这取决于您想使用哪个API：”

“在WPF中，您可以这样做：”

   <Viewport3D>
       <Viewport3D.Camera>
          <PerspectiveCamera Position="-40,40,40" LookDirection="40,-40,-40 " 
                             UpDirection="0,0,1" />
       </Viewport3D.Camera>
       <ModelVisual3D>
          <ModelVisual3D.Content>
             <Model3DGroup>
                <DirectionalLight Color="White" Direction="-1,-1,-3" />
                   <GeometryModel3D>
                   <Model3DGroup.Transform>
                      <RotateTransform3D>
                          <RotateTransform3D.Rotation>
                                <!-- here you do the rotation -->
                                <AxisAngleRotation3D x:Name="rotation" Axis="0 0 1" Angle="45" />
                            </RotateTransform3D.Rotation>
                        </RotateTransform3D>
                      </Model3DGroup.Transform>
                      <GeometryModel3D.Geometry>
                         <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 10,0,0 10,10,0 0,10,0 0,0,10 
                            10,0,10 10,10,10 0,10,10"
                            TriangleIndices="0 1 3 1 2 3  0 4 3 4 7 3  4 6 7 4 5 6 
                                             0 4 1 1 4 5  1 2 6 6 5 1  2 3 7 7 6 2"/>
                      </GeometryModel3D.Geometry>
                      <GeometryModel3D.Material>
                         <DiffuseMaterial Brush="Red"/>
                      </GeometryModel3D.Material>
                   </GeometryModel3D>
                </Model3DGroup>
             </ModelVisual3D.Content>
          </ModelVisual3D>
    </Viewport3D>

在C#的代码后台中，或者说在C#的后端代码中：

this.rotation.Angle = 90;

如果您使用XNA，您可以使用类似于Matrix.CreateRotationY的东西，并将其应用于您的ModelMesh实例。

当然，还有很多第三方引擎和API可供使用。一个有趣的选择可能是SlimDX，它是Direct3D的轻量级封装，有点像以前的Managed DirectX。

- bitbonk

Answer 3

我遇到过类似的问题。我不确定您想要旋转什么，但假设您想要转换一个MeshGeometry3D对象。以下是我的解决方案。

    public void RotateMesh(MeshGeometry3D mesh, Vector3D axis, double angle)
    {
        var transform = new RotateTransform3D(); 
        transform.Rotation = new AxisAngleRotation3D(axis, angle);

        for (int i = 0; i < mesh.Positions.Count; ++i) 
            mesh.Positions[i] = transform.Transform(mesh.Positions[i]);
    }

- cdiggins

Answer 4

让我们加入更多的细节。

给定旋转角度和旋转轴的规格，我们可以通过几个步骤完成旋转。

1. 将对象平移，使旋转轴通过坐标系原点
2. 旋转对象，使旋转轴与其中一个坐标轴重合
3. 执行指定的绕选定坐标轴旋转。
4. 应用逆旋转将旋转轴带回其原始方向。
5. 应用逆平移将旋转轴带回其原始空间位置。

代码是读者的练习，因为这对我来说是一种大脑训练（计算机图形学是很久以前的事情 :d）。也许当我准备好时，我会发布更多内容。

我相信它是这样的：

R(theta) = T^-1 . Rx^-1(alpha) . Ry^-1(Beta) . Rz(theta) . Ry(beta) . Rx(alpha) . T

其中：

• T = 平移矩阵
• Rx = 绕x轴旋转等

大脑训练编辑

哦，我们可以简化它（甚至不使用四元数）

_{（来源：gamedev.net）}

而 (x，y，z) 是旋转轴上的单位向量，θ 是旋转角度。

如果我可以相信 Google。证明留给读者作为练习，但我认为就我所见，它是正确的（来源：Graphics Gems（Glassner，Academic Press，1990年）。）

- bastijn

Answer 5

你可以使用开源库Skiasharp。

查看这个代码以了解如何操作。

- FindOutIslamNow