Libgdx如何根据手机方向在多个轴上旋转3D模型

Question

我试图使用手机的加速计在多个轴上同时旋转3D模型。当我这样做时，我使用setToRotation()，然而这只能一次旋转一个轴。

例如：

  ModelInstance modelInstance = instances.first(); 

  //ROLL
  modelInstance.transform.setToRotation(Vector3.Z, phoneAccel.y*9);
  //PITCH
  modelInstance.transform.setToRotation(Vector3.X, phoneAccel.z*9);

手机处于强制横屏模式。我获取了想要旋转的模型实例。

我根据 Gdx.input.getAccelerometerX/Y/Z() 设置了 Vector3 phoneAccel。

在上面的示例中，这两行代码都可以正常工作，但只能单独使用。当我尝试同时使用它们（一个接一个地）时，第一个旋转（ROLL）被删除了。我原本以为这两个旋转矩阵会累加，即先将 Z 轴应用旋转，然后再将 X 轴应用旋转。

我需要创建自己的累积旋转矩阵，然后在最后应用吗？

有什么想法吗？谢谢。

- Jammo

Answer 1

Matrix4#setToRotation 方法将删除之前设置的任何变换（比如旋转），因此被称为 "setTo"。如果要向已经旋转的矩阵中添加旋转变换，请使用 rotate 方法。这将对变换进行后置乘。

modelInstance.transform.setToRotation(Vector3.Z, phoneAccel.y*9);
modelInstance.transform.rotate(Vector3.X, phoneAccel.z*9);

然而，如果你想要让旋转互相独立（例如，绕Z轴的旋转不应该影响绕X轴的旋转），那么这个方法就不能产生你想要的结果。为了解决这个问题，你可以使用欧拉角：

modelInstance.transform.setFromEulerAngles(yaw, pitch, roll);

- Xoppa

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谢谢，setFromEulerAngles 就是我想要的。你知道这个计算背后是否有任何开销，例如任何平方根函数吗？ - Jammo

没有sqrt，但涉及到几个sin和cos调用（这几乎总是在通过角度设置旋转时发生的）。 - Xoppa

实际上，有一个小问题。这对于旋转来说很好用，但如果我想移动对象（平移），那么这就不起作用了。也许是一个单独的问题，但是我正在使用 setFromEulerAngles()，然后跟着一个 transform.translate(x,y,z)，但它没有起作用（没有平移）。如果我在旋转之前进行平移，那么模型会旋转，但是围绕不同的原点旋转。 - Jammo

使用 modelInstance.transform.setFromEulerAngles(yaw, pitch, roll).trn(x, y, z);。该代码用于将一个3D模型实例的变换属性设置为旋转角度（yaw、pitch、roll）和平移向量（x、y、z）。 - Xoppa

Answer 2

方法setToRotation设置模型为此旋转，正如名称所示。这意味着您“覆盖”了绕Z轴的旋转，并将其设置为仅绕X轴旋转。

有不同的方法可以实现您想要实现的内容：

• 您可以像@noone说的那样使用 Quaternion 。
• 您可以使用 rotate 。如果您这样做，则需要将当前旋转存储在例如 Vector2 中，其中x值是绕Z轴的当前旋转，y值是绕X轴的旋转。
• 您可以使用自定义轴的 setToRotation ，该轴由 phoneAccel 值构造而成。

setToRotation 方法使您能够定义 Vector3 direction 和 Vector3 face ，定义哪个面应朝向此方向。 例如： modelInstance.transform.setToRotation（Vector3.Z，Vector3.Y）将使其顶部朝向Z方向。使用 Vector3（0，-1，0），底部（也许是脚）将朝向该方向。

希望这很清楚

- Robert P

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感谢您的输入。我选择了setFromEulerAngles作为解决方案。 - Jammo

@Jammo，对于你的情况，这是一个不错的版本。我没有记得这个。我只记得使用两个向量的setToRotation，因为我需要它，因为我有一个给定的“方向”向量。 - Robert P