3D点旋转算法

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：问答

我目前正在从事涉及3D点旋转的JavaScript项目。使用简单的三角函数，我已经草绘了自己的3D点旋转算法，但是我必须处理大量数据（+300

000点），并且我的函数会大大降低运行时间（FPS速率从60降至12）。

我正在寻找另一个3D点旋转 ，该 …

  1. 将点绕原点旋转X，Y和Z轴的角度（俯仰，偏航和滚动）

  2. 具有相当好的效率（不必担心太多，它总是比我的要快）

  3. 用JavaScript，类似C的代码或伪代码编写

任何帮助将不胜感激 ：）

回答：

旋转的矢量可以描述为旋转矩阵与该矢量的乘积。关于倾斜，滚动和偏航的德语维基百科页面描述了给定欧拉旋转角度的旋转矩阵。

有了这些信息，所有具有相同角度的点的旋转都可以编写为JavaScript函数，其中points数组是全局的：

function rotate(pitch, roll, yaw) {
    var cosa = Math.cos(yaw);
    var sina = Math.sin(yaw);
    var cosb = Math.cos(pitch);
    var sinb = Math.sin(pitch);
    var cosc = Math.cos(roll);
    var sinc = Math.sin(roll);
    var Axx = cosa*cosb;
    var Axy = cosa*sinb*sinc - sina*cosc;
    var Axz = cosa*sinb*cosc + sina*sinc;
    var Ayx = sina*cosb;
    var Ayy = sina*sinb*sinc + cosa*cosc;
    var Ayz = sina*sinb*cosc - cosa*sinc;
    var Azx = -sinb;
    var Azy = cosb*sinc;
    var Azz = cosb*cosc;
    for (var i = 0; i < points.length; i++) {
        var px = points[i].x;
        var py = points[i].y;
        var pz = points[i].z;
        points[i].x = Axx*px + Axy*py + Axz*pz;
        points[i].y = Ayx*px + Ayy*py + Ayz*pz;
        points[i].z = Azx*px + Azy*py + Azz*pz;
    }
}

如文章所述，大多数操作是建立旋转矩阵。循环内的最后三行是矩阵乘法。您已经提出了不想进入矩阵的观点，但这并不令人生畏，不是吗？迟早您会遇到更多的矩阵，因此您应该准备好处理它们。您需要的东西-

主要是乘法-很简单。不需要复杂的东西，如求逆矩阵。

无论如何，这可以相当快地执行300,000点。我能够旋转该大小的点云，并在大约10ms的时间内将其渲染到1000px x 1000px的画布上。

以上是 3D点旋转算法 的全部内容， 来源链接： utcz.com/qa/402921.html

回到顶部