尝试在3D空间中旋转2D形状时出现问题

问题描述

我正在处理批处理渲染器，无法在实现2D形状（例如矩形或三角形）的旋转功能时遇到麻烦。我正在使用一个Vertex *（下面的结构Vertex代码）存储位置和颜色值，效果很好，直到旋转为止。

struct Vertex
{
    glm::vec3 position;
    glm::vec4 color;
};

我试图制作一个mat4并相应地使用相应的旋转函数，当我在着色器中设置模型视图投影时，该函数很好用，但是将数据转换为顶点却没有用，而且非常麻烦。因此，我认为我使用了一些在网上找到的数学公式，但是有时我绘制的正方形被拉伸为矩形，并且位置不正确。我现在花了几个小时尝试各种不同的方法，但是没有任何效果。这就是为什么我希望有人可以在我的代码中找到一个明显的错误，或者将我引导到一个可以阅读有关此主题的好资源（我发现的东西与我的目的无关或难以理解）。

这是我的摘要代码，我试图将其尽量缩短：

void rotateX(float angle) 
{
    yr = yr * cos(angle) - zr * sin(angle);
    zr = zr * cos(angle) + yr * sin(angle);
}

void rotateY(float angle)
{
    xr = xr * cos(angle) - zr * sin(angle);
    zr = zr * cos(angle) + xr * sin(angle);
}

void rotateZ(float angle)
{
    xr = xr * cos(angle) - yr * sin(angle);
    yr = yr * cos(angle) + xr * sin(angle);
}

std::array<Vertex,4> createQuad(glm::vec3 pos,glm::vec3 rotation,glm::vec4 rgba)
{
    float xr = 1.0f;
    float yr = 1.0f;
    float zr = 1.0f;

    rotateX(rotation.x);
    rotateY(rotation.y);
    rotateZ(rotation.z);

    Vertex v0;
    v0.position = glm::vec3(pos.x,pos.y + yr,pos.z);
    v0.color = rgba;

    Vertex v1;
    v1.position = glm::vec3(pos.x + xr,pos.z);
    v1.color = rgba;

    Vertex v2;
    v2.position = glm::vec3(pos.x + xr,pos.y,pos.z + zr);
    v2.color = rgba;

    Vertex v3;
    v3.position = glm::vec3(pos.x,pos.z + zr);
    v3.color = rgba;

    return { v0,v1,v2,v3 };
}

其他说明：

1. 当我删除rotate（）和'+ yr'时，代码可以正常工作。 我不确定'+ yr'是100％，但是我不知道该如何绕y轴旋转。
2. 使用'[] []'访问mat4的元素并没有给我正确的值，并且由于某些原因，这确实很麻烦。这就是为什么我在可能的情况下尽量避免使用原始数学的原因。

我现在要去睡觉，真的很晚了，我头疼...希望我的问题不是太笨拙或愚蠢，在这种情况下，很抱歉打扰您。预先感谢您的帮助！

解决方法

首先，更改您的rotate函数以接受向量作为参数，而不是将旋转应用于全局变量（或任何全局变量）。

然后代替一个向量：

r = {1,1,1}

使用两个：

r = {1,0}
s = {0,0}

旋转它们两个（使用相同的角度参数），然后构造正方形。 （我不知道glm::vec3的语法，但这是简单的向量加法运算）：

Vertex v0 = pos;

Vertex v1 = pos + r;

Vertex v2 = pos + r + s;

Vertex v3 = pos + s;