旋转动态3D阵列位置

时间:2016-01-28 07:28:10

标签: c# arrays 3d rotation rotational-matrices

所以我有一个系统,可以在一个位置上保存一组项目。群集存储在数组中,如下所示:

int[,,] = int[length, width, height];

长度,宽度和高度都可以根据群集而有所不同。如果我想用一组度数(范围从0到360)旋转整个集群:

double rX, double rZ, double rY

如何确定每个项目的新位置并在新阵列中导出?

我的破坏尝试都是这样开始的:

int iX = Math.Abs(rX / 90), iZ = Math.Abs(rZ / 90), iY = Math.Abs(rY / 90);
if (iY == 1) // 90 or -90 degrees
{
    group.Length = (rY / 90) * back.Width;
    group.Width  = (rY / 90) * back.Length;
}
else if (iY == 2) // 180 degrees
{
    group.Length *= -1;
    group.Width  *= -1;
}
if (iZ == 1) // 90 or -90 degrees
{
    group.Length = (rZ / 90) * back.Height;
    group.Height = (rZ / 90) * back.Length;
}
else if (iZ == 2) // 180 degrees
{
    group.Length *= -1;
    group.Height *= -1;
}
if (iX == 1) // 90 or -90 degrees
{
    group.Width = (rX / 90) * back.Height;
    group.Height = (rX / 90) * back.Width;
}
else if (iX == 2) // 180 degrees
{
    group.Width *= -1;
    group.Height *= -1;
}
 for(int gX = 0; gX < group.Length; gX++)
{
    for (int gZ = 0; gZ < group.Width; gZ++)
    {
        for (int gY = 0; gY < group.Height; gY++)
        {
            //I lose track here.
        }
    }
}

从那里我不知道去哪里。 group是我正在尝试轮播的群集,back是这些操作之前group的副本。此群集中的数组如下所示:

Cluster.Items[,,]

它的尺寸设置为group的尺寸。该阵列基于X(长度)Z(宽度)Y(高度)轴。

我猜这个答案与矩阵和翻转某个轴有关。

2 个答案:

答案 0 :(得分:0)

您需要一个旋转矩阵。

旋转矩阵是一个矩阵,当与矢量相乘时,将导致该矢量的旋转。

有三种类型的旋转矩阵

围绕x轴旋转

Rx(a) =  [ 1   0      0     0,
           0 cos(a) -sin(a) 0,
           0 sin(a)  cos(a) 0,
           0   0      0     1]

围绕y轴

Ry(a) =  [ cos(a)  0 sin(a) 0,
             0     1  0     0,
           -sin(a) 0 cos(a) 0,
             0     0  0     1]

围绕z轴旋转

Rz(a) =  [ cos(a) -sin(a) 0 0,
           sin(a) cos(y)  0 0,
             0      0     1 0,
             0      0     0 0]

有关旋转矩阵的更多数学,您会发现here

答案 1 :(得分:0)

我仍然不相信你的数据结构。但是,让我回答你的问题。

首先,指定旋转顺序。在下面,我假设顺序x,z,y。然后,找到相应的旋转矩阵(例如,来自here)。然后,将位置向量与矩阵相乘以得到新向量。

如果旧矢量的坐标为x, y, z,那么新矢量的x坐标将是(矩阵的第一行):

newX = x * cos(rZ) * cos(rY) - y * sin(rZ) + z * cos(rZ) * sin(rY)

因此,行中的第一个条目乘以x,第二个条目乘以y,依此类推。无论你做什么,都要插入正确的角度。

由于对于90°的倍数,余弦和正弦总是-1,0或1,因此可以改进相应的计算,不使用实际的正弦和余弦函数。