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- <title>矩阵变换</title>
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- <div class="container">
- <div class="lesson-title">
- <h1>矩阵变换</h1>
- </div>
- <div class="lesson">
- <div class="lesson-main">
-
- <p>
- Three.js 使用 `matrices`(矩阵)来表示 3D 变换:平移(position)、旋转和缩放。
- 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。
- 本页介绍如何更新对象的变换。
- </p>
-
- <h2>便捷属性与 `matrixAutoUpdate`</h2>
-
- <p>
- 更新对象变换有两种方式:
- </p>
- <ol>
- <li>
- 修改对象的 `position`、`quaternion`、`scale` 属性,
- 由 three.js 根据这些属性重新计算矩阵:
- <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
- object.position.copy( start_position );
- object.quaternion.copy( quaternion );
- </pre>
- 默认情况下 `matrixAutoUpdate = true`,矩阵会自动重算。
- 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:
- <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
- object.matrixAutoUpdate = false;
- </pre>
- 修改属性后,再手动更新矩阵:
- <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
- object.updateMatrix();
- </pre>
- </li>
- <li>
- 直接修改对象矩阵。`Matrix4` 提供了多种矩阵修改方法:
- <pre class="prettyprint notranslate lang-js" translate="no">
- object.matrix.setRotationFromQuaternion( quaternion );
- object.matrix.setPosition( start_position );
- object.matrixAutoUpdate = false;
- </pre>
- 注意这种方式下 `matrixAutoUpdate` <em>必须</em>设为 `false`,
- 并且要确保<em>不要</em>调用 `updateMatrix`。
- 调用 `updateMatrix` 会根据 `position`、`scale` 等重新计算矩阵,
- 从而覆盖你手动写入的矩阵内容。
- </li>
- </ol>
-
- <h2>对象矩阵与世界矩阵</h2>
- <p>
- 对象的 `matrix` 存储的是相对于父对象的<em>局部</em>变换;
- 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。
- </p>
- <p>
- 当父对象或子对象变换发生变化时,可以调用 `object.updateMatrixWorld()`,
- 触发子对象世界矩阵更新。
- </p>
- <p>
- 也可以通过 `applyMatrix4()` 对对象施加变换。注意:该方法底层依赖
- `Matrix4.decompose()`,并非所有矩阵都能这样分解。
- 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,
- 此时该方法并不适用。
- </p>
-
- <h2>旋转与四元数</h2>
- <p>
- 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。
- 欧拉角会受到“万向节锁(gimbal lock)”问题影响,
- 在某些姿态下会丢失一个自由度(导致无法绕某一轴旋转)。
- 因此,对象旋转在内部<em>始终</em>存储为四元数。
- </p>
- <p>
- 旧版本库曾有 `useQuaternion` 属性,设为 false 时会用欧拉角计算对象矩阵。
- 这种做法已废弃。现在应使用 `object.setRotationFromEuler()`,
- 它会同步更新四元数。
- </p>
- </div>
- </div>
- </div>
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- </body></html>
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