【问题标题】:Convert a 3D vector into 2 angles将 3D 矢量转换为 2 个角度
【发布时间】:2016-01-05 05:02:45
【问题描述】:

这正是我想要的:3D Vector defined by 2 angles 除了反向。

我想从 6 个点(3D 矢量)变为 2 个角度(偏航和俯仰。不需要滚动。)

有人可以帮忙吗?我没有使用任何人都会知道的编程语言。它是 GML,在 GameMaker: Studio (yoyogames.com) 中。我有一个脚本,可以将鼠标坐标从相机位置转换为 3D 矢量,并将其转换为方向,我开始着手解决。

我有完美的偏航代码,但我不知道如何找到俯仰角。如果你能看懂,这就是代码:

{
var mm,dX,dY,dZ,uX,uY,uZ,vX,vY,vZ,mX,mY,mZ, width, height, tFOV;
dX = argument3-argument0;
dY = argument4-argument1;
dZ = argument5-argument2;
mm = sqrt(dX*dX+dY*dY+dZ*dZ);
dX /= mm;
dY /= mm;
dZ /= mm;
uX = argument6;
uY = argument7;
uZ = argument8;
mm = uX*dX+uY*dY+uZ*dZ;
uX -= mm*dX;
uY -= mm*dY;
uZ -= mm*dZ
mm = sqrt(uX*uX+uY*uY+uZ*uZ);
uX /= mm;
uY /= mm;
uZ /= mm;
// v = u x d
vX = uY*dZ-dY*uZ;
vY = uZ*dX-dZ*uX;
vZ = uX*dY-dX*uY;
tFOV = tan(argument9*pi/360);
uX *= tFOV;
uY *= tFOV;
uZ *= tFOV;
vX *= tFOV*argument10;
vY *= tFOV*argument10;
vZ *= tFOV*argument10;
width = window_get_width();
height = window_get_height();
mX = dX+uX*(1-2*mouse_y/height)+vX*(2*mouse_x/width-1);
mY = dY+uY*(1-2*mouse_y/height)+vY*(2*mouse_x/width-1);
mZ = dZ+uZ*(1-2*mouse_y/height)+vZ*(2*mouse_x/width-1);
mm = sqrt(mX*mX+mY*mY+mZ*mZ);
global.mouse_dx = mX/mm;
global.mouse_dy = mY/mm;
global.mouse_dz = mZ/mm;
global.mouse_yaw = point_direction(0,0,global.mouse_dx,global.mouse_dy);
global.mouse_pitch = point_direction(0,0,dcos(global.mouse_dy),global.mouse_dz);
}

唯一的问题是

global.mouse_pitch = point_direction(0,0,dcos(global.mouse_dy),global.mouse_dz);

错了。

一些 GML 背景: 使用 -dcos 代替 cos,因为 dcos 使用度数,而 cos 使用弧度。 -point_direction 返回 2 个坐标 (x1,y1,x2,y2) 之间的方向 -sqrt 返回值的平方根 - 这是一个使用 11 个参数的脚本。论据按顺序是:

xfrom、yfrom、zfrom、xto、yto、zto、xup、yup、zup、角度、方面

from 值是相机坐标。 to values 是相机正在寻找的坐标。 up 值表示 3D 空间中“up”的 3D 矢量。在我的例子中,我使用 0,0,1,因此正 z 值向上。角度是视野。 aspect 是窗口的纵横比。

我在油漆行业工作了一段时间。我将发布我在油漆中所做的事情:

【问题讨论】:

  • 完全不清楚这段代码做什么,你打算做什么,这两个是否相同,哪些变量代表向量的笛卡尔坐标,point_direction(...)应该是什么计算一下,您为point_direction() 选择的参数是否正确,为什么在计算俯仰而不是偏航时使用dcosdcos 做了什么,以及为什么您的参数使用11 个参数加上对窗口的 两次 调用以及一个复杂的全局变量。此代码没有帮助;一个简单的数学公式会让你满意吗?
  • 我正在寻找的只是将 3D 矢量转换为 2 个角度,俯仰和偏航。
  • 一个 3D 矢量不能用两个标量值来描述。 unit 向量可以是(使用 r:=1)。在任何情况下,您可能都希望从 cartesian-to-spherical 方程开始,而不是从网络上提取的一些随机代码。
  • 我似乎是唯一一个了解我想要完成的事情的人。忘记我的剧本。如何将由 6 个(或 3 个)点定义的 3D 矢量转换为 2 个角度(技术上是 3 个,但我不需要滚动,只需要偏航和俯仰)?我的代码所做的是根据鼠标坐标制作一个 3D 矢量,例如 (0,0,0) 到 (1,0,0.4)。我有数学将其转换为 2 个角度,尽管其中 1 个角度是错误的。偏航(xy 平面上的角度)是从 0,0 到 1,0 的方向。球场是我卡住的地方。阅读顶部的链接。我正在尝试反向,就像从头开始一样。

标签: vector 3d gml


【解决方案1】:
yaw = atan(y/x)
pitch = atan(z/sqrt(x^2+y^2))

那是使用一种约定来定义 x、y、z、pitch 和 yaw,果然它将 3 个坐标变成了两个角度。如果它对你不起作用——而且很可能不会——那么你必须付出更多的努力来理解所涉及的数学并定义你想要做什么。

编辑: 要使用您引用的其他问题的约定,

alpha = atan(z/x)
beta = atan(y/z)

【讨论】:

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