你如何围绕它们的局部轴旋转 ursina 实体？答案

【问题标题】：How do you rotate ursina entities around their local axes?你如何围绕它们的局部轴旋转 ursina 实体？
【发布时间】：2022-01-16 02:12:52
【问题描述】：

我无法让我的代码围绕其局部轴旋转 3D 对象以正常工作。我正在使用 Ursina 游戏引擎。我要旋转的 3D 对象扩展了 Entity 类，它有一个 rotation 属性，即欧拉角。我通过测试了解到 Ursina 按 Z、X、Y 顺序进行欧拉旋转——如果我错了，请纠正我。我在 Ursina 的文档中没有找到欧拉顺序。

import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
from ursina import *

class FreeRotateEntity(Entity):

    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

    def rotate(self, angles):
        self.rotation = Vec3(*[360 + a if a < 0 else a for a in [
            R.from_matrix(
                np.matmul(
                    R.from_euler('zxy', (self.rotation.z, self.rotation.x, self.rotation.y), degrees=True).as_matrix(),
                    R.from_euler('zxy', [angles[i] for i in (2, 0, 1)], degrees=True).as_matrix()
                )
            ).as_euler('zxy', degrees=True)[i] for i in (1, 2, 0)
        ]])

class Ship(FreeRotateEntity):
    …

代码将对象的当前旋转矩阵与要应用的新旋转矩阵（围绕局部，而不是全局轴）相乘。它不能正确旋转。

我尝试交换矩阵乘法的顺序，更改欧拉顺序，并使用scipy.spatial.transform.Rotation.apply 代替矩阵乘法，但这些都不起作用。

我在rotate 方法中做错了什么？

【问题讨论】：

标签： python matrix rotation rotational-matrices ursina

【解决方案1】：

ursina中默认的旋转轴如下：

x：绕 x 轴顺时针旋转，从外向内看。
y：绕 y 轴顺时针旋转，从外向内看。
z：从外向内看，围绕 z 轴顺时针旋转逆。这是相反的，因为 2d 游戏：|

欧拉角在某些情况下是有限的。要将角度获取/设置为四元数，请使用entity.quat。

如果您能解释一下您的实际问题，那就太好了。

如果您的目标是单独旋转轴，请考虑使用实体层次结构。这就是第一人称或第三人称射击游戏的工作方式。您在 y 上旋转播放器，使其始终站立，但分别上下旋转相机：

from ursina import *

app = Ursina()

cube_parent = Entity()
cube = Entity(parent=cube_parent, model='cube', texture='white_cube')

def update():
    cube_parent.rotation_y += 100 * (held_keys['a'] - held_keys['d']) * time.dt
    cube_parent.rotation_x += 100 * (held_keys['w'] - held_keys['s']) * time.dt

app.run()

如果你想连续旋转，欧拉角是不够的，因为你会碰到万向节锁。考虑使用这样的技巧，它会像球一样旋转实体。

from ursina import *

app = Ursina()

rotation_resetter = Entity()
cube = Entity(parent=rotation_resetter, model='cube', texture='white_cube')


def update():
    rotation_resetter.rotation_x += 100 * (held_keys['a'] - held_keys['d']) * time.dt
    rotation_resetter.rotation_z += 100 * (held_keys['w'] - held_keys['s']) * time.dt

    cube.rotation = cube.world_rotation
    rotation_resetter.rotation = (0,0,0)

EditorCamera()

app.run()

另一个使旋转工作更容易的选择是使用entity.look_at()

【讨论】：