提取旋转值并将其添加到 Maya 矩阵答案

【问题标题】：extract and add rotation values to maya Matrix提取旋转值并将其添加到 Maya 矩阵
【发布时间】：2020-05-21 03:01:33
【问题描述】：

我正在尝试了解 Maya 3d 软件中 4x4 矩阵的基本数学运算，但我似乎找不到任何对我的场景足够具体的东西我能理解。

我基本上有一个像这样的矩阵的对象：

我知道最下面一行代表平移，每一行的1是刻度值。

但是...如果我将 X 中的对象旋转 30*，那么我会得到一个这样的矩阵：

1  0      0    0
0  0.8    0.5  0
0  -0.5   0.8  0
0  0      0    1

首先，我将如何从仅知道矩阵的情况下数学计算旋转 x 值？

其次，如果只知道 3d 对象的旋转、平移和缩放，我将如何计算矩阵值？

【问题讨论】：

见Understanding 4x4 homogenous transform matrices
读起来很复杂。有一个方程是：```rotation_matrix=rotation_around_x(ax)*rotation_around_y(ay)*rotation_around_z(az); ``` 但我把它读作 rotation_matrix = rx = 30, ry = 0 , rz = 0 rotation_matrix = (30,0,0) 这基本上是欧拉旋转值，我已经知道这些了。如果我阅读子线程有一些计算，但我有点迷失了它。我是否在欧拉角上使用 sin(rx)、sin(ry) 和 sin(rz)，然后将结果应用到其他地方来计算新的矩阵值？
没有每个绕轴旋转都有自己的矩阵（其中一些元素确实是你的角度的sin,cos）并且你基本上将矩阵乘以你想要的顺序的对象之一。请参阅Basic rotations... 每个操作都有自己的矩阵，您只需将其乘以对象矩阵（通常以单位矩阵开头）
因此，如果您想从矩阵中提取欧拉角，请参阅Is there a way to calculate 3D rotation on X and Y axis from a 4x4 matrix，它基本上首先从已知的一组角度和结果矩阵中检测乘法顺序，然后简单地计算任何矩阵的角度（由相同的转换顺序）。平移和尺度提取很容易（基向量和原点向量的大小直接是平移）......
ex = 10 [deg], ey = 20 [deg], ez = 30 [deg] 代表欧拉旋转吗？在第 3 步中，我似乎无法弄清楚这些结果数字的来源。如果我犯了 ex '10' 的罪，我不会像示例中那样得到 0.173648，并且我不会从示例中矩阵的 x 行的任何组合值中得到该结果。 M[8] 是否代表 Matrix 值列表的八个值？我不太明白我是否需要这个计算，或者它是否是我正在寻找的其他东西。

标签： math matrix 3d maya

【解决方案1】：

当我们谈论 Autodesk Maya 时，我们可以使用 OpenMaya API：

import maya.cmds as cmds
import maya.api.OpenMaya as om

# An object of interest:
object = "pCube1"
# Get the transform matrix as a list of 16 floats
m_list = cmds.xform(object, query=True, matrix=True)
# Create the MMatrix object
m = om.MMatrix(m_list)
# Get the MTransformationMatrix
mt = om.MTransformationMatrix(m)
# Get the rotations
rot = mt.rotation()
# Rotations in radians (as if rotated in the xyz order):
print rot.x, rot.y, rot.z
# Rotations in degrees:
print om.MAngle(rot.x).asDegrees(), om.MAngle(rot.y).asDegrees(), om.MAngle(rot.z).asDegrees()

【讨论】：