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  1. <!DOCTYPE html><html lang="zh"><head>
  2. <meta charset="utf-8">
  3. <title>矩阵变换</title>
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  7. <meta name="twitter:title" content="Three.js - 矩阵变换">
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  21. </head>
  22. <body>
  23. <div class="container">
  24. <div class="lesson-title">
  25. <h1>矩阵变换</h1>
  26. </div>
  27. <div class="lesson">
  28. <div class="lesson-main">
  29. <p>
  30. Three.js 使用 `matrices`(矩阵)来表示 3D 变换:平移(position)、旋转和缩放。
  31. 每个 `Object3D` 实例都包含一个 `matrix`,用于存储该对象的位置、旋转与缩放。
  32. 本页介绍如何更新对象的变换。
  33. </p>
  34. <h2>便捷属性与 `matrixAutoUpdate`</h2>
  35. <p>
  36. 更新对象变换有两种方式:
  37. </p>
  38. <ol>
  39. <li>
  40. 修改对象的 `position`、`quaternion`、`scale` 属性,
  41. 由 three.js 根据这些属性重新计算矩阵:
  42. <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
  43. object.position.copy( start_position );
  44. object.quaternion.copy( quaternion );
  45. </pre>
  46. 默认情况下 `matrixAutoUpdate = true`,矩阵会自动重算。
  47. 如果对象是静态的,或你希望手动控制重算时机,可将其设为 `false` 以获得更好性能:
  48. <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
  49. object.matrixAutoUpdate = false;
  50. </pre>
  51. 修改属性后,再手动更新矩阵:
  52. <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
  53. object.updateMatrix();
  54. </pre>
  55. </li>
  56. <li>
  57. 直接修改对象矩阵。`Matrix4` 提供了多种矩阵修改方法:
  58. <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
  59. object.matrix.setRotationFromQuaternion( quaternion );
  60. object.matrix.setPosition( start_position );
  61. object.matrixAutoUpdate = false;
  62. </pre>
  63. 注意这种方式下 `matrixAutoUpdate` <em>必须</em>设为 `false`,
  64. 并且要确保<em>不要</em>调用 `updateMatrix`。
  65. 调用 `updateMatrix` 会根据 `position`、`scale` 等重新计算矩阵,
  66. 从而覆盖你手动写入的矩阵内容。
  67. </li>
  68. </ol>
  69. <h2>对象矩阵与世界矩阵</h2>
  70. <p>
  71. 对象的 `matrix` 存储的是相对于父对象的<em>局部</em>变换;
  72. 若要获取对象在<em>世界坐标</em>中的变换,需要访问对象的世界矩阵。
  73. </p>
  74. <p>
  75. 当父对象或子对象变换发生变化时,可以调用 `object.updateMatrixWorld()`,
  76. 触发子对象世界矩阵更新。
  77. </p>
  78. <p>
  79. 也可以通过 `applyMatrix4()` 对对象施加变换。注意:该方法底层依赖
  80. `Matrix4.decompose()`,并非所有矩阵都能这样分解。
  81. 例如父对象存在非均匀缩放时,子对象世界矩阵可能无法正确分解,
  82. 此时该方法并不适用。
  83. </p>
  84. <h2>旋转与四元数</h2>
  85. <p>
  86. Three.js 提供两种 3D 旋转表示:欧拉角与四元数,并支持相互转换。
  87. 欧拉角会受到“万向节锁(gimbal lock)”问题影响,
  88. 在某些姿态下会丢失一个自由度(导致无法绕某一轴旋转)。
  89. 因此,对象旋转在内部<em>始终</em>存储为四元数。
  90. </p>
  91. <p>
  92. 旧版本库曾有 `useQuaternion` 属性,设为 false 时会用欧拉角计算对象矩阵。
  93. 这种做法已废弃。现在应使用 `object.setRotationFromEuler()`,
  94. 它会同步更新四元数。
  95. </p>
  96. </div>
  97. </div>
  98. </div>
  99. <script src="../resources/prettify.js"></script>
  100. <script src="../resources/lesson.js"></script>
  101. </body></html>
粤ICP备19079148号