矩阵变换(Matrix transformations)

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2023-12-01

Three.js使用matrix编码3D变换 —— 平移(位置),旋转和缩放。 Object3D的每个实例都有一个matrix,用于存储该对象的位置,旋转和比例。本页介绍如何更新对象的变换。

便利的属性和matrixAutoUpdate(Convenience properties and matrixAutoUpdate

有两种方法可以更新对象的转换:

  1. 修改对象的positionquaternionscale属性,让three.js重新计算来自这些属性的对象矩阵:
    object.position.copy( start_position );
    object.quaternion.copy( quaternion );
    默认情况下,matrixAutoUpdate属性设置为true,并且将自动重新计算矩阵。 如果对象是静态的,或者您希望在重新计算时手动控制,则可以通过将属性设置为false来获得更好的性能:
    object.matrixAutoUpdate = false;
    更改任何属性后,手动更新矩阵:
    object.updateMatrix();
  2. 直接修改对象的矩阵。 Matrix4类有各种修改矩阵的方法:
    object.matrix.setRotationFromQuaternion( quaternion );
    object.matrix.setPosition( start_position );
    object.matrixAutoUpdate = false;
    请注意,在这种情况下,matrixAutoUpdate 必须 设置为false,并且您应该确保调用updateMatrix。 调用updateMatrix将破坏对矩阵所做的手动更改,从positionscale重新计算矩阵,依此类推。

对象和世界矩阵(Object and world matrices)

一个对象的matrix存储了该对象 相对于 Object3D.parent(父节点)的变换。要在 世界 坐标系中获取对象的转换,您必须访问该对象的Object3D.matrixWorld

当父对象或子对象的变换发生更改时,可以通过调用[page:Object3D.updateMatrixWorld updateMatrixWorld()]来请求更新子对象的matrixWorld

旋转和四元数(Rotation and Quaternion)

Three.js提供了两种表示3D旋转的方式:Euler angles(欧拉角)和Quaternions(四元数),以及两者之间的转换方法。 欧拉角有称为“万向节锁定”的问题,其中某些配置可能失去一定程度的自由度(防止物体绕一个轴旋转)。 因此,对象旋转 始终 存储在对象的quaternion中。

该库的早期版本包含useQuaternion属性,当设置为false时,将导致对象的matrix从欧拉角计算。这种做法已被弃用 - 作为代替,您应该使用setRotationFromEuler方法,该方法将更新四元数。