随时间的旋转插值

Question

为了简单起见，我将使用欧拉角和度数。

假设我的角度是 45 度。我想随着时间的推移将角度更改为 315。这应该采取最短路径来获得目标角度。这种最短路径上方的情况将涉及经过 0 度到达 315。我已经有了下面函数的基础。但是，这不适用于角度。

public static final float approach(float current, float goal, float delta) {

    final float difference = goal - current;

    if (difference > delta) return current + delta;
    if (difference < -delta) return current - delta;

    return goal;

}

这里有一张图片可以让问题看起来更清楚。 https://drive.google.com/file/d/0B4AZGzr3HML0cThORExNMHFEYlE/view

Answer 1

我想从头开始，以确保我理解您的要求。
所以对于

 approach() 

函数参数“current”表示当前角度。参数“goal”表示所需的角度。参数“delta”表示角度必须达到“目标”的时间（假设秒）。

现在，要计算到该角度的最短路径，您可以简单地执行以下操作：

if(current + (360 - goal) <= 180) // If goal is 180° away it will rotate to the right automatically.
   // ... Rotate to the right
else
   // ... Rotate to the left

我们可以测试它是否真的有效，因为如果我们采用您要求的值（当前 = 45，目标 = 315）并执行上面的计算，我们应该向右转。

45 + (360 - 315) <= 180
45 + 45 <= 180
90 <= 180, true.
We turn it right.

现在只需根据 delta 计算旋转量。这个相当简单。
我将“totalAngle”声明为一个变量，以跟踪当前角度和目标角度之间的差异。我将在 if/else 代码块中分配这个变量。我还将声明一个布尔值来帮助我跟踪需要旋转的方向。

boolean rotateRight;
float totalAngle;

if(current + (360 - goal) <= 180) {
   totalAngle = current + (360 - goal);
   rotateRight = true;
}
else {
   totalAngle = goal - current;
   rotateRight = false;
}

现在假设它每秒旋转一次，我将取 totalAngle 并将其除以传递的秒数（也称为“delta”参数）。然后我修改“current”参数，并返回它。

current -= rotateRight ? (totalAngle / delta) : -(total / delta);

结束函数应该是这样的：

public static float approach(float current, float goal, float delta) {
   boolean rotateRight;
   float totalAngle;

   if(current + (360 - goal) <= 180) {
      totalAngle = current + (360 - goal);
      rotateRight = true;
   }
   else {
      totalAngle = goal - current;
      rotateRight = false;
   }

   current -= rotateRight ? (totalAngle / delta) : -(totalAngle / delta);
   return current;
}

编辑：如果最短路径实际上是最长的，假设“当前 - (360 - 目标)