如何组合3D模型的多个变换？

Question

我们正在使用Helix Toolkit来处理3D模型。场景是应使用Double up / down值输入以混合顺序平移和旋转对象。

不同轴上的多次旋转工作正常。但是，当对象在其中一个轴上平移时，后续旋转会移动对象，而不是使用现有偏移旋转，因为它是旋转中心。

这是步骤的要点 -

1. 从Transform3DGroup中删除现有的MatrixTransform3D。
2. 创建新的旋转或平移变换。
3. 如果旋转模型，则将前一个平移变换添加到新的旋转变换。
4. 如果要翻译模型，请将之前的旋转变换添加到新的平移变换。
5. 将新的matrixtransform3D添加到transform3dgroup中，该transform3dgroup被绑定为XAML中的模型转换。

我想知道结合翻译和旋转变换的正确方法是什么。感谢您的帮助。

代码：

Matrix3D CalculateRotationMatrix()
{
    Point3D rotationCenter = new Point3D(-1 * MoveX.DataValue, -1 * MoveY.DataValue, -1 * MoveZ.DataValue);
    _rotateMatrix = new Matrix3D();

    _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_xAxisVector3D, RotateX.DataValue), rotationCenter);
    _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_yAxisVector3D * _rotateMatrix, RotateY.DataValue), rotationCenter);
    _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_zAxisVector3D * _rotateMatrix, RotateZ.DataValue), rotationCenter);

    return _rotateMatrix;
}

Matrix3D CalculateTranslationMatrix() {
    _translateMatrix = new Matrix3D();
    _translateMatrix.Translate(new Vector3D(MoveX.DataValue, MoveY.DataValue, MoveZ.DataValue));
    return _translateMatrix; }

void UpdateTransform(bool isRotate = false)
{
    if (ModelTransform.DataValue.Children.Count > 0)
    for (int i = 0; i < ModelTransform.DataValue.Children.Count; i++)
    {
    ModelTransform.DataValue.Children.Remove(ModelTransform.DataValue.Children[i]);
    }

    Matrix3D newMatrix3D;

    if (isRotate)
    {
        newMatrix3D = CalculateRotationMatrix();
        newMatrix3D.Append(_translateMatrix);
    }
    else
    {
        newMatrix3D = CalculateTranslationMatrix();
        newMatrix3D.Prepend(_rotateMatrix);
    }

    ModelTransform.DataValue.Children.Add(new MatrixTransform3D(newMatrix3D));
}

ModelTransform.DataValue的类型为Transform3DGroup，并绑定到xaml中的3D模型。

更新的代码:(旋转不会移动模型，但不会围绕新的中心点旋转）

void UpdateTransform(eMove move)
        {
            if (ModelTransform.DataValue.Children.Count > 0)
                for (int i = 0; i < ModelTransform.DataValue.Children.Count; i++)
                {
                    ModelTransform.DataValue.Children.Remove(ModelTransform.DataValue.Children[i]);
                }

            Matrix3D newMatrix3D = new Matrix3D();

            switch (move)
            {
                case eMove.Translate:
                    newMatrix3D = CalculateTranslationMatrix();
                    newMatrix3D.Prepend(_rotateMatrix);
                    break;
                case eMove.Rotate:
                    // Translate the model
                    newMatrix3D = _translateMatrix;
                    double xAfterRotateTranslate = newMatrix3D.OffsetX;
                    double yAfterRotateTranslate = newMatrix3D.OffsetY;
                    double zAfterRotateTranslate = newMatrix3D.OffsetZ;

                    // Rotate the model
                    newMatrix3D.Append(CalculateRotationMatrix());
                    _xAfterRotate = newMatrix3D.OffsetX;
                    _yAfterRotate = newMatrix3D.OffsetY;
                    _zAfterRotate = newMatrix3D.OffsetZ;

                    //Translate back the difference after the rotation
                    Matrix3D negativeTranslate = new Matrix3D();
                    negativeTranslate.Translate(new Vector3D(xAfterRotateTranslate - _xAfterRotate,
                    yAfterRotateTranslate - _yAfterRotate, zAfterRotateTranslate * _zAfterRotate));
                    newMatrix3D.Append(negativeTranslate);
                    break;
            }

            ModelTransform.DataValue.Children.Add(new MatrixTransform3D(newMatrix3D));
        }

Matrix3D CalculateTranslationMatrix()
        {
            _translateMatrix = new Matrix3D();
            _translateMatrix.Translate(new Vector3D(MoveX.DataValue, MoveY.DataValue, MoveZ.DataValue));
            return _translateMatrix;
        }

 Matrix3D CalculateRotationMatrix()
        {
            Point3D rotationCenter = new Point3D(-1 * MoveX.DataValue, -1 * MoveY.DataValue, -1 * MoveZ.DataValue);
            _rotateMatrix = new Matrix3D();

            _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_xAxisVector3D, RotateX.DataValue), rotationCenter);
            _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_yAxisVector3D * _rotateMatrix, RotateY.DataValue), rotationCenter);
            _rotateMatrix.RotateAt(new Quaternion(_zAxisVector3D * _rotateMatrix, RotateZ.DataValue), rotationCenter);

            return _rotateMatrix;
        }