3轴3D旋转; Java的

Question

我正在开发一款3D游戏引擎（LWJGL3），而且我真的停留在父母周围的旋转对象上。

以下是一些概述：

1. 每个GameObject可以有其他GameObject作为孩子。

2. 每个GameObject都有一个Transform类：

public Vector3f translation;
public Quaternion rotation;
public Vector3f scale;

public Transform() {
    this.translation = new Vector3f(0.0f);
    this.rotation = new Quaternion();
    this.scale = new Vector3f(1.0f);
}

Quaternion类使用一些额外的方法从 JOML lib 扩展Quaternionf，但您可以将其视为纯JOML类。当我向另一个添加GameObject时，它会更新其本地转换，以便继承父级翻译，轮换和缩放：

public void updateToParent(GameObject parent) {
    this.translation.add(parent.getWorldTransform().translation);
    rotateAroundParent(parent.getWorldTransform());
    this.scale.mul(parent.getWorldTransform().scale);
}

private void rotateAroundParent(Transform transform) {
    this.translation.sub(transform.translation);
    this.translation.rotateZ(-transform.rotation.z);
    this.translation.rotateY(-transform.rotation.y);
    this.translation.rotateX(-transform.rotation.x);
    this.translation.add(transform.translation);
    this.rotation.add(transform.rotation);

}

这部分＆＃34;工作＆＃34;好。父级在x，y和z轴上旋转了45个子项：



＆＃34;魔术＆＃34;当我尝试应用旋转时开始：

public void rotateAroundPoint(float dx, float dy, float dz, Transform transform) {
    this.translation.sub(transform.translation);
    this.translation.rotateZ(-(float)Math.toRadians(dz));
    this.translation.rotateY(-(float)Math.toRadians(dy));
    this.translation.rotateX(-(float)Math.toRadians(dx));

    this.translation.add(transform.translation);

    this.rotation.add(dx, dy, dz);
}

（请注意！这是我最近尝试实施它，我知道它不起作用）

当父对象以及子对象未应用旋转时（至少在与旋转不同的轴上），此旋转可以有效但一次仅在一个轴上。当我尝试在2轴或3轴或旋转的物体上应用旋转时，它会很难：



我已尝试实施四元数轮换，改变轮换顺序等。基本上我在这里和谷歌叔叔身上找到的一切，但仍然无法解决这个问题。我知道它与Gimbal Lock有关，＆＃34;旋转旋转＆＃34;轴等。

我也认为这可能是ModelViewMatrix的问题，但是在这个问题上坐了一个多星期之后，我不知道什么是好的，什么不是：P

public static Matrix4f getModelViewMatrix(Model model) {
    Quaternion rotation = model.getTransform().rotation;

    MODEL_VIEW_MATRIX.identity()
        .translate(model.getTransform().translation)
        .rotateX(-rotation.x)
        .rotateY(-rotation.y)
        .rotateZ(-rotation.z)
        .scale(model.getTransform().scale);

    viewCurrent.set(VIEW_MATRIX);
    return viewCurrent.mul(MODEL_VIEW_MATRIX);
}

我想要达到的目标是：当GameObject旋转时 - 他的每个孩子都与他一起作为一个部分旋转。

我很感激你能给我的每一个帮助:)。