.Net Matrix3D Transform()究竟做了什么/为什么我得到" - 无限"?

时间:2015-12-08 17:39:41

标签: c# wpf matrix 3d

我试图对某些3D点进行透视变换。 (如果有帮助,我试图应用所描述的算法here)。但基本上,我有一个具有以下值的Matrix3D:

 HasInverse = true
 IsAffine = false   
 IsIdentity = false     
 M11 = 1.000000000000000    
 M12 = 0.0  
 M13 = 0.0  
 M14 = 0.0  
 M21 = 0.0  
 M22 = 1.000000000000000    
 M23 = 0.0  
 M24 = 0.0  
 M31 = 0.0  
 M32 = 0.0  
 M33 = -1.0101010101010102  
 M34 = 0.0  
 M44 = 0.0  
 OffsetX = 100  
 OffsetY = -1.0101010101010102
 OffsetZ = 0.0  

当我使用此矩阵将变换应用于310,120,0点时。 。 。

  Point3D p = new Point3D(310, 120, 0);
  Point3D pointResult = new Point3D();
  pointResult = (Point3D)TheMatrix.Transform(p);

...我得到(无限,无限,无穷大)的结果。 transform()方法做什么完全,为什么我会得到那个结果? MSDN就是说那种方法。 。 。

  

通过Matrix3D转换指定的Point3D并返回   结果

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

首先通过附加1:

Point3D转换为齐次坐标中的向量
p_h = (310, 120, 0, 1)

然后,转换应用为乘法:

p_h* = p_h * M
     = (410, 119, 0, 0)

然后,执行w剪辑(这是透视变换所必需的)。 w-clip将矢量除以其w分量(最后一个维度)。由于这是零,你会得到无限的结果。

问题是矩阵'M44。将此设置为1,你应该没事。至少,矩阵的最后一列应包含一些值。如果它们都为零,那么你将永远得到无限的结果。

答案 1 :(得分:1)

遍历源代码有点痛苦,但是这里我可以收集... Transform在内部调用一个名为MultiplyPoint的方法(两种源方法如下所示),它生成一个变量w,x,y,z和相应值的乘积之和,_ m11,_m21,_m31。这些变量是通过在NormalizedAffineInvert方法中乘以倒数和转置而得到的。我不会发布所有源代码,但是here's the link

我能想象的是,w最终会以某种方式等于0。由于您说IsAffine = false,因此输入除法逻辑并除以零,从而导致Infinity。请注意,调用公共方法Invert()会一直调用NormalizedAffineInvert。你有没有叫这种方法?

    #region Transformation Services

    /// <summary>
    ///  Transforms the given Point3D by this matrix, projecting the 
    ///  result back into the W=1 plane. 
    /// </summary>
    /// <param name="point">Point to transform. 
    /// <returns>Transformed point.</returns>
    public Point3D Transform(Point3D point)
    {
        MultiplyPoint(ref point); 
        return point;
    } 

MultiplyPoint:

    internal void MultiplyPoint(ref Point3D point)
    {
        if (IsDistinguishedIdentity) 
            return;

        double x = point.X; 
        double y = point.Y;
        double z = point.Z; 

        point.X = x*_m11 + y*_m21 + z*_m31 + _offsetX;
        point.Y = x*_m12 + y*_m22 + z*_m32 + _offsetY;
        point.Z = x*_m13 + y*_m23 + z*_m33 + _offsetZ; 

        if (!IsAffine) 
        { 
            double w = x*_m14 + y*_m24 + z*_m34 + _m44;

            point.X /= w;
            point.Y /= w;
            point.Z /= w;
        } 
    }