我正在尝试用 C++ 创建一个简单的矩阵库，希望以后能够在游戏开发中使用它。
我已经完成了基本的实现，但我刚刚意识到每个对象只存储一个矩阵的问题：旋转顺序会很快混淆。
据我所知：AB != BA
因此，如果我不断地将任意旋转乘以我的矩阵，那么旋转就会混淆，对吗？就我而言，我需要在 Y 轴上全局旋转，在 X 轴上局部旋转（在 Z 轴上局部旋转也不错）。这些似乎是普通第一人称射击游戏的品质。所以通过“混合”，我的意思是如果我在 Y 轴（或 Z 轴）上旋转，那么它将开始围绕本地 X 轴旋转，而不是预期的轴（如果这有任何意义的话）。
所以，这些是我想出的解决方案：
还是我什么都不担心？我的疑虑是不是假的，订单会以某种方式神奇地自行解决？
【问题讨论】：
标签： c++ matrix rotation euler-angles
您是正确的，旋转矩阵的顺序在这里可能是一个问题。
特别是如果您使用欧拉角，您可能会遇到gimbal lock 的问题：假设您的第一次旋转是+90° 正“俯仰”，这意味着您正在直视向上；那么如果下一个旋转是+45°“滚动”，那么你仍然只是直视。但是如果你以相反的顺序进行旋转，你最终会看到完全不同的地方。 （请参阅 Wikipedia 链接以获取更清楚的说明。）
游戏开发中的一个常见答案是您在 (1) 中得到的：独立存储欧拉角，然后每次您想在世界空间中获取对象的方向时 build the rotation matrix out of all three of them at once。
另一个常见的解决方案是将旋转存储为an angle around a single axis，而不是欧拉角。 （这对于动画师和玩家动作来说通常不太方便。）
我们还经常使用quaternions 作为存储和组合旋转的更有效方式。
上面的每个链接都应将您带到说明相关数学的文章。我也喜欢Eric Lengyel's Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics这本书，它很好地解释了整个主题。
【讨论】：
我不知道其他人通常是怎么做的，但我一般只是存储角度，然后在必要时重建一个矩阵。
你是对的，如果你有一个矩阵并不断在上面乘以一些东西，你最终会把事情搞砸。但同样，我不认为这是你可能想要采取的路线。
我不知道您想使用哪种图形系统，但是使用 OpenGL，您甚至不必担心矩阵表示（除非您正在做一些对性能非常关键的事情），并且可以只需使用一些调用 glRotate 等。
【讨论】：