设置 three.js 对象的 matrixWorld 属性

Question

我有一个数组，其中包含一个编码旋转和位置数据的 4x4 变换矩阵（我已经确认该矩阵表示 Octave 中的有效变换）。我想使用这个数组的内容设置一个three.js对象（Object3D）的matrixWorld属性，即根据变换矩阵设置对象的位置和旋转。

根据three.js 文档中的this page 和此处提出的各种问题（例如this one 和this one），似乎关键是将nameOfObject.matrixAutoUpdate 设置为false。然而，考虑到这一点，我尝试了多种方法来设置nameOfObject.matrixWorld，但它们都没有改变对象的渲染位置：它保持在原点，没有旋转，就像matrixWorld 的情况一样是 4x4 单位矩阵。

这是我尝试过的（此代码在调用 render() 之前的更新方法中）：

// Setting up a three.js matrix
var tempMatrix = new THREE.Matrix4();
tempMatrix.fromArray(arrayContainingTransformationMatrix);

// Values are set as expected
console.log(tempMatrix.elements);

// Note that the approaches below were tried one at a time

// First approach (doesn't work)
nameOfObject.matrixAutoUpdate = false;
nameOfObject.matrixWorld.copy(tempMatrix);

// Second approach (also doesn't work)
// Based on the second SO question linked above
nameOfObject.matrixAutoUpdate = false;
nameOfObject.matrix.copy(tempMatrix);
nameOfObject.updateMatrixWorld(true);

// Third approach (this doesn't work either, unfortunately)
nameOfObject.matrixAutoUpdate = false;
nameOfObject.matrixWorld.fromArray(arrayContainingTransformationMatrix);

// Appears to be set correctly regardless of which approach is used
console.log(sphere1.matrixWorld.elements);

几点说明：

• 我认为实际上没有必要在每次迭代中将 matrixAutoUpdate 设置为 false，但现在我这样做只是为了安全起见。
• 如果 nameOfObject.position 基于变换矩阵第四列中的值而不是更改 matrixWorld 进行修改，则对象的位置会按预期更改，因此这似乎不是渲染问题。
• 我在多个位置读到过，在手动设置矩阵时不应调用 updateMatrix()，因为它会根据 position 和 rotation 属性覆盖它。我假设updateMatrixWorld() 也有类似的考虑，但我没有找到关于它的作用的太多讨论。

任何建议将不胜感激！最坏的情况，我会查看源代码，但到目前为止，three.js 一直很容易使用，我怀疑我只是遗漏了一些东西。

Answer 1

一般来说，我们会使用以下方法来更新一个对象的matrixWorld。

    const mesh = new THREE.Mesh();
    const matrixWorld = new THREE.Matrix4();
    // this will update mesh position, quaternion and scale with new matrix.
    matrixWorld.decompose(mesh.position, mesh.quaternion, mesh.scale);

这是三个文档中的官方建议。

https://threejs.org/docs/#manual/en/introduction/Matrix-transformations

Answer 2

查看源代码。

updateMatrix: function () {
        this.matrix.compose( this.position, this.quaternion, this.scale );
        this.matrixWorldNeedsUpdate = true;
    },

我们看到 Object3D 的矩阵是根据它的位置、四元数和比例参数构建的。

因此，与其设置矩阵，不如设置构成矩阵的各个部分。

例如，此代码转换场景，使其以范围的中间为中心并缩放以适应。

    let xrange = xmax-xmin, yrange = ymax-ymin, zrange = zmax-zmin;
    let range = (xrange+yrange+zrange)/3;
    scene.scale.set(2/range,2/range,2/range);
    scene.position.set( -(xmax+xmin)/2, -(ymax+ymin)/2, -(zmax+zmin)/2); 
    seene.updateMatrix();

Answer 3

目前，我可以通过设置对象的matrix 属性（相对于对象的父对象的局部变换）来实现所需的结果。因为对象的父对象是scene，所以这样的代码可以工作：

scene.add(nameOfObject);

// Using this transformation matrix (translation of two units along the x axis):
// 1 0 0 2
// 0 1 0 0
// 0 0 1 0
// 0 0 0 1

// Column-major version of the transformation
var tempArrayCM = [1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 0, 0, 1];
// Per the docs, Matrix4.fromArray() uses column-major format

// Row-major version of the transformation
var matrixT = new THREE.Matrix4();
matrixT.set(1, 0, 0, 2, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1);
// Per the docs, Matrix4.set() uses row-major format

nameOfObject.matrixAutoUpdate = false;

nameOfObject.matrix.fromArray(tempArrayCM); // This works

//nameOfObject.matrix.copy(matrixT); // This also works

//nameOfObject.matrixWorld.fromArray(tempArrayCM); // No effect

//nameOfObject.matrixWorld.copy(matrixT); // No effect

似乎设置matrixWorld 不起作用。我想当有问题的对象是scene 的孩子时这很好，但我可以想象如果对象是scene 的孩子的孩子，这会导致问题，并且有必要将其世界位置设置为独立于其父母（编辑：似乎SceneUtils 的attach 和detach 方法允许这样做，尽管是间接的）。

我不会将此标记为答案，因为它实际上只是一种解决方法，仅当对象的父对象为 scene 时才适用。

顺便说一句：我觉得 Matrix4.set() 使用行优先顺序但 Matrix4.fromArray() 和 Matrix4.elements 使用列优先顺序有点奇怪。