對(duì)模型的平移和旋轉(zhuǎn)等操作是我們在做三維軟件開發(fā)時(shí)必然會(huì)解決的事情。但是由于基本變換默認(rèn)是以世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)為變換中心，所以我們在進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)等操作時(shí)往往會(huì)發(fā)現(xiàn)其并非如我們想象的那樣去執(zhí)行。舉個(gè)簡單的例子：當(dāng)對(duì)物體進(jìn)行先x軸方向20個(gè)單位的平移操作，再將物體繞自身z軸旋轉(zhuǎn)60度的操作時(shí)。我們希望的是左圖所示結(jié)果，但往往我們得到的是右圖的結(jié)果（Z軸未標(biāo)出）。

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問題出現(xiàn)的原因就在于我們想要的是以物體自身的中心為變換中心，而實(shí)際得到的卻是以世界坐標(biāo)的原點(diǎn)為變換中心的。為了解決這個(gè)問題，最好的辦法就是先將物體的變換中心移到世界坐標(biāo)的原點(diǎn)，再進(jìn)行級(jí)聯(lián)變換，然后再將物體移回原先的位置。

在osg中可以按照以下步驟進(jìn)行：

1)osg場景中的物體通常是以Node節(jié)點(diǎn)的形式存在的，所以我們需將變換的物體轉(zhuǎn)換成osg::MatrixTransform類型，再通過getMatrix()方法得到當(dāng)前矩陣。

2)為了將物體中心同世界坐標(biāo)原點(diǎn)重合，需獲得物體中心。可以采用getBound()或getSphere()方法獲取模型包圍盒，再采用包圍盒的center()方法獲得包圍盒中心即為物體中心。

3)按上述方法變換模型。

實(shí)現(xiàn)代碼如下所示：

osg::MatrixTransform* picked= static_cast<osg::MatrixTransform*>(pNode); //轉(zhuǎn)換成MatrixTransformosg::Vec3d center= picked->getBound().center(); //獲得包圍盒中心osg::Matrixd originPos= picked->getMatrix(); //獲得當(dāng)前矩陣picked->setMatrix(originPos*osg::Matrixd::translate(-center) //先將物體中心平移到世界坐標(biāo)的原點(diǎn) *osg::Matrixd::scale(0.5,0.5, 0.5) //縮放 *osg::Matrixd::rotate(osg::DegreesToRadians(60.0),0,0,1)//旋轉(zhuǎn)*osg::Matrixd::translate(20,0,0)//平移*osg::Matrixd::translate(center));//變換后再將物體移回

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對(duì)于單一的矩陣掛接，上述問題似乎很容易就得到了解決。但是，在實(shí)際的模型或許并沒那么簡單，往往是在多重的矩陣掛接下才得到模型的位置。而我們通過上述的getMatrix()方法得到的僅僅是模型的當(dāng)前矩陣，還有父級(jí)矩陣甚至是父父級(jí)矩陣等。此時(shí)我們需要做的步驟仍是上述操作，但是需先得到物體世界坐標(biāo)位置，并將其移到世界坐標(biāo)原點(diǎn)，再進(jìn)行級(jí)聯(lián)變換，最后將其移回原先位置。

我們先來看一個(gè)這樣的例子，場景如下：

根據(jù)上述討論我們知道，最后模型的世界坐標(biāo)被變換為：

N*M*M2

現(xiàn)在，若對(duì)模型進(jìn)行平移變換T，由于我們本意是對(duì)模型N本身坐標(biāo)系進(jìn)行變換，所以本應(yīng)得到以下變換公式：

設(shè)矩陣B= osg::Matrix::translate(-(center*M*M2))?//移回坐標(biāo)原點(diǎn)

? ? ? ? ? ? C=osg::Matrix::translate(center*M*M2) ?//移回原先位置

N*M*M2*B*T*C

顯然，我們所需要變換的僅僅是矩陣M，而不能在ROOT和M2之間加一個(gè)B*T*C，因此就有了下列公式：

M重新賦值為 N*(M*M2)*B*T*C*inv(M*M2)*M

這樣，新的場景圖則對(duì)應(yīng)于：

N*(M*M2)*B*T*C*inv(M*M2)*M*M2=N*M*M2*B*T*C

具體代碼如下：

osg::MatrixTransform* picked= static_cast<osg::MatrixTransform*>(pNode);osg::Matrixd originPos= picked->getMatrix();osg::Vec3d center= picked->getBound().center();osg::Node* pParentNode;osg::MatrixTransform* pParent;pParentNode= pNode->getParent(0);pParent= dynamic_cast<osg::MatrixTransform*>(pParentNode);while(pParent!= NULL){originPos= originPos*pParent->getMatrix();pParentNode= pParentNode->getParent(0);pParent= dynamic_cast<osg::MatrixTransform*>(pParentNode);}osg::Matrixd inverseAll= osg::Matrixd::inverse(originPos)*picked->getMatrix();osg::Vec3d originCenter=center*(osg::Matrixd::inverse(picked->getMatrix())*originPos);picked->setMatrix(originPos*osg::Matrix::translate(-originCenter)*osg::Matrixd::scale(0.5,0.5, 0.5)*osg::Matrix::rotate(osg::Quat(osg::DegreesToRadians(60.0),0,0,1))*osg::Matrix::translate(20,0, 0)*osg::Matrix::translate(originCenter)*invertAll);

?在上述代碼中，originPos最終得到的是模型在世界坐標(biāo)下的變換矩陣，osg中常常將其命名為localToWorld，也就是局部到世界的轉(zhuǎn)變，而對(duì)其求逆則稱為worldToLocal，顯然是世界到局部的轉(zhuǎn)變。關(guān)于這兩個(gè)矩陣獲得，osg中還有一些自帶的函數(shù)去獲得（上述方法可以說是最原始的獲取方法），具體可以查看osg源碼或幫助文檔中MatrixTransform類或是osgManipulator類等，在此就不在詳細(xì)討論。

本文摘自：https://blog.csdn.net/wxx19945/article/details/72808442?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的osg中三维模型的位置变换的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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