Representera rotation för objekt? (c++, sdl)

Permalänk
Medlem

Representera rotation för objekt? (c++, sdl)

Hallå!

Jag gjorde säkerligen en designblunder när jag startade mitt projekt för ett bra tag sedan, då jag lagrade rotationer (i grader) runt de tre axlarna i tre variabler för objekt, eller rättare sagt i en Vector med tre komponenter.

Går ju bra att rotera objekt runt dessa på ett sätt, men nu vill jag kunna ändra roteringsvektorn snabbt med hjälp av matrismultiplikation till ex, dvs behöver representera mina tre komponenter som en enda riktningsvektor och inte antalet grader runt axlar...

Har ni några tips på hur jag bör göra?
Jag vill gärna kunna ange objektens rotation som jag gör nu, dvs object->setRotationX(45) eller object->setRotationXYZ(45,45,45) etc. Dock vill jag gärna också använda mig av matrismultiplikation för att rotera objektet, exempelvis:

Matrix m=RotationMatrixXYZ(45,45,45); Matrix s=ScaleMatrix(2,2,2); Matrix result=MatMatMul(m, s); Vector r=MatVecMul(result, object->getRotation()); object->setRotation(r); ...

Så, hoppas ni förstår, ett delproblem är alltså hur jag enklast byter mellan grader till en vektor och tvärt om.
Som sagt, jag har vektorberäkningar och matriser färdigt annars, det är alltså rotationsrepresentationen och ev omvandlingar som är problemet. Man kan säga att man skall kunna göra rotationer av 3d-objekt mha GUI på touch screens, och axlarna behöver inte nödvändigtvis matcha varandra, därav matrismultiplikationen.

Mvh
Dalton Sleeper

Permalänk

Jag tror inte riktigt jag förstår vad som är din fråga. Om du lite tydligare kan skriva precis vad som är frågan så skulle det vara enklare att hjälpa.

Spontant så tror jag att du skulle tjäna på att gå ifrån att representera rotationer som Eulervinklar till antingen matriser eller kvaternioner.

Om du använder matris eller kvaternion så kan du ta användarens interaktion, typiskt uttryckt som en vektor samt en vinkel att rotera kring den vektorn, och skapa en rotations[matris/kvaternion] utifrån den, och sen multiplicera med ditt objekts rotation för att få objektets nya rotation.

http://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix#Rotation_matrix_...
http://en.wikipedia.org/wiki/Quaternions_and_spatial_rotation...

Permalänk
Medlem
Skrivet av VirtualIntent:

Jag tror inte riktigt jag förstår vad som är din fråga. Om du lite tydligare kan skriva precis vad som är frågan så skulle det vara enklare att hjälpa.
...

Om vi säger så här, jag har tre st variabler som uttrycker rotationen för ett objekt, eller rättare sagt en transformationsnod (TransformationNode), den har ett antal värden som grund och beräknar sedan en huvudmatris mha de små, skalning, rotation, translation som används till beräkningar samt utritning...

Om vi säger att jag skulle köra på ditt tips med att rotera matrisen ytterligare med matrismultiplikation så går det smidigt att göra, men det är väll inte lika lätt att få ut resultatet som en vektor eller tre gradantal? Antar också att man behöver nån sorts vektor som noll-punkt, tex v(1,0,0) är en vektor som motsvarar 0 grader ist för nuvarande v(rx,ry,rz) som är noll när rx, ry, rz är noll.

Jag behöver alltså rotationsriktningen som en vektor som jag lätt kan manipulera utifrån, men vill också lätt kunna sätta den med grader ist för matrismultiplikation när det behövs.

Jag skummade igenom dina länkar, verkar ganska komplicerat måste jag säga, just nu har jag implementerat alla sorters matriser för att manipulera andra matriser eller vektorer och det fungerar bra där jag använder dom.

Permalänk
Skrivet av Dalton Sleeper:

Om vi säger att jag skulle köra på ditt tips med att rotera matrisen ytterligare med matrismultiplikation så går det smidigt att göra, men det är väll inte lika lätt att få ut resultatet som en vektor eller tre gradantal?

Väl? Frågan är fortfarande en aning vagt ställd Är frågan ifall det är möjligt, eller i så fall hur?

Det är möjligt att utifrån en rotationsmatris få tre vinklar.

Här är en sida jag just googlade: http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conver...

Notera att det står "This conversion is better avoided, since it is non-linier and has singularities at attitude + & - 90 degrees, so if already working in terms of matricies its better to continue using matrices if possible."

Mitt tips är återigen att göra om och undvika vinklarna. Jag har aldrig jobbat med nån 3D-motor som använder det, utan alla har använt rotationsmatriser eller rotationskvaternioner.

Det ser som sagt lite komplicerat ut när man tittar på det första gången, men i själva verket är det rätt så enkelt att använda när man förstår hur man ska tänka. Hmm, jag funderar hur du kan gå vidare. Det borde vara möjligt att hitta kod på nätet där du kan se både koden och hur man använder den. Eftersom du redan har kod för olika matrisoperationer så kanske det är enklast att bara byta ut din vinkelvektor mot en 3x3 rotationsmatris överallt, och köra på det istället. Rotationsmatriser och rotationskvaternioner är ekvivalenta, bara att vissa saker är enklare att göra med den ena eller den andra, så du kan strunta i kvaternionerna tills vidare så underlättar det lite.

Permalänk
Medlem
Skrivet av VirtualIntent:

Väl? Frågan är fortfarande en aning vagt ställd Är frågan ifall det är möjligt, eller i så fall hur?

Frågan är hur, och på bästa sätt Jag såg också att det fanns nackdelar med vissa metoder...
Tackar för dina länkar förresten, ska försöka harva igenom dom!

Är för övrigt ganska usel på sådant med cos & sin med alla vinklar, matriser har jag hittat i diverse böcker och dom är generella för datorgrafik, eller för opengl i deta fall. Inget problem annars att beräkna matriser för hand, men går inte lika bra när det kommer in en hel del med nuffror, divisioner & cosinus...

Här nedan är ett försök att försöka få vinklarna i grader från en riktningsvektor, ja lade också till en matrismultiplikation mitt i allt för ytterligare rotering av vektorn, efter skrivs allt ut i grader, frågan är om jag (och delvis pers på internet) är ute & cyklar, detta är körbar kod till skillnad från det andra:

int main(int argc, char *argv[]) { double rX,rY,rZ; // gradantal runt x, y, z Vector rotVec(1,0,0); // objektets riktningsvektor // beräkning HomVector h=ZUI_MatVecMul(ZUI_Rotate_Y(90),rotVec); // multiplikation (grader) Vector newRotVec(ZUI_Homogenize(h)); // gradantal i grader rX=acos(newRotVec.x())*180/M_PI; rY=acos(newRotVec.y())*180/M_PI; rZ=acos(newRotVec.z())*180/M_PI; return 0; }