关于osg osg::MatrixTransform旋转的问题

yuye30121

new 了一个
osg::MatrixTransform   *transformModel = osg::MatrixTransform;
transformModel ->addChild(myModel)；//并添加了一个柱状的几何体,柱状几何体的起点在transformModel局部坐标系 的原点位置，
柱状几何体的方向是在transformModel 的局部坐标系下延Z轴向下，假设我设置transformModel 在全局坐标系下的位置为(100, -100, -100)；
transformModel ->setMatrix(osg::Matrix::translate(osg::Vec3(100, -100, -100)));
我现在要让柱状几何体末端指向全局坐标系下的原点，应该如何旋转？

/////我的方法
osg::Matrix  mat;
osg::Vec3 fromVec(100, -100, -100);
osg::Vec3 toVec(0, 0, 0);
osg::Vec3 up(0, 0, 1);
mat.makeLookAt(fromVec, toVec, up);
通过makeLookAt函数得到从fromVec看向toVec的四元数，并把四元数转化为欧拉角，从欧拉角得到transformModel 绕x,y,z轴的旋转角度，
在程序中各种试了下，大概的方向对，但还是没有完全指向全局坐标系的原点 ，求大神

yuye30121

自己顶一个

yuye30121

求大神

yuye30121

…………

wpsperson

我想问一下，你说“并把四元数转化为欧拉角”是怎么实现的，代码给我看看行吗？

yuye30121

wpsperson 发表于 2014-5-16 20:26
我想问一下，你说“并把四元数转化为欧拉角”是怎么实现的，代码给我看看行吗？

终于有大神了，网上百度的转换方法，难到是方法不对？
osg:uat HPRToQuat(double heading, double pitch, double roll)
{
osg::Quat q(
  roll,osg::Vec3d(0.0, 1.0, 0.0),
  pitch,osg::Vec3d(1.0, 0.0, 0.0),
  heading,osg::Vec3d(0.0, 0.0, 1.0));
return q;
}
// Quat to HPR，pitch范围：[-PI/2, PI/2]
void QuatToHPR(osg::Quat q, double& heading, double& pitch, double& roll)
{
        double test = q.y() * q.z() + q.x() * q.w();
        if (test > 0.4999)
        { // singularity at north pole
        heading = 2.0 * atan2(q.y(), q.w());
        pitch   = osg:I_2;
        roll    = 0.0;
        return;
        }
        if (test < -0.4999)
        { // singularity at south pole
        heading = 2.0 * atan2(q.y(), q.w());
        pitch   = -osg::PI_2;
        roll    = 0.0;
        return;
        }
        double sqx = q.x() * q.x();
        double sqy = q.y() * q.y();
        double sqz = q.z() * q.z();
        heading = atan2(2.0 * q.z() * q.w() - 2.0 * q.y() * q.x(), 1.0 - 2.0 * sqz - 2.0 * sqx);
        pitch   = asin(2.0 * test);
        roll    = atan2(2.0 * q.y() * q.w() - 2.0 * q.z() * q.x(), 1.0 - 2.0 * sqy - 2.0 * sqx);
}

yuye30121

osg :: PI_2  

yuye30121

yuye30121 发表于 2014-5-16 20:36
终于有大神了，网上百度的转换方法，难到是方法不对？
osg:uat HPRToQuat(double heading, double pit ...

表情的地方是osg :: Quat 和osg :: PI_2

cenfer

osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();  //当前方向
osg::Vec3 to= osg::Vec3(0, 0, 0) - transformModel ->getMatrix()->getTrans();//目标方向

transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to)*
                                            osg::Matrix::translate(transformModel ->getMatrix()->getTrans()) );//目标位姿

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 20:44
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();  //当前方向
osg::Vec3 to=  ...

对这个不太懂，麻烦问下
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();  //当前方向？这个当前方向值的是什么方向？
osg::Vec3 to= osg::Vec3(0, 0, 0) - transformModel ->getMatrix()->getTrans();//目标方向

transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to)*
                                            osg::Matrix::translate(transformModel ->getMatrix()->getTrans()) );//目标位姿

cenfer

yuye30121 发表于 2014-5-16 20:54
对这个不太懂，麻烦问下
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();   ...

你的描述 [柱状几何体的方向是在transformModel 的局部坐标系下延Z轴向下]
-osg::Z_AXIS就是柱状几何体在其局部坐标系下的方向啊
这步是计算当前 柱状几何体的世界方向

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 21:32
你的描述 [柱状几何体的方向是在transformModel 的局部坐标系下延Z轴向下]
-osg::Z_AXIS就是柱状几何体 ...

transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to))不能直接使柱状几何体指向原点吗？
为什么还要乘以osg::Matrix::translate(transformModel ->getMatrix()->getTrans())？
transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to)*osg::Matrix::translate(transformModel ->getMatrix()->getTrans()) );

cenfer

yuye30121 发表于 2014-5-16 21:38
transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to))不能直接使柱状几何体指向原点吗？
为什么 ...

transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to))这个只是算了方位，没有位置信息
osg::Matrix::translate(transformModel ->getMatrix()->getTrans()) //方位对了，还有把它放回原来的位置。

cenfer

cenfer 发表于 2014-5-16 21:42
transformModel ->setMatrix( osg::Matrix::rotate(from,to))这个只是算了方位，没有位置信息
osg::Matr ...

你要明白 这样的矩阵称为 位姿矩阵，包含 位置和姿态 两样信息

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 21:43
你要明白 这样的矩阵称为 位姿矩阵，包含 位置和姿态 两样信息

弱弱地问句，能否给个QQ或者别的什么？

cenfer

如果不是同事！
不会再有比论坛更好的交流方式了！

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 21:58
如果不是同事！
不会再有比论坛更好的交流方式了！

谢谢了！

VR_user_happy

旋转要点：
  1. 先平移到旋转中心（既旋转轴所在的旋转基点）
  2.再进行旋转（局部坐标系的旋转中心，旋转轴）MT2
3. 再将局部坐标系下旋转好的移动到最终的目的地MT3

  叠加效果：
     setMatrix（MT1*MT2*MT3）

    比方说你要将一个站立的树放倒（树本中心身不一定在原点）
   那就先将树---》1中心移动回原点，---》2再绕X轴或Y轴旋转放倒，---》3再把树中心移动会原来放的位置，就实现了。

yuye30121

VR_user_happy 发表于 2014-5-16 22:18
旋转要点：
  1. 先平移到旋转中心（既旋转轴所在的旋转基点）
  2.再进行旋转（局部坐标系的旋转中心， ...

旋转不是问题，问题是应该如何旋转，就算先移动到旋转中心，下来应该如何绕X,Y,Z旋转之后，能使柱状几何体指向它移动前的位置。问题主要在于绕X,Y,Z分别应该旋转的角度。

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 20:44
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();  //当前方向
osg::Vec3 to=  ...

还有一个问题：为什么我的方法不对？感觉大概方向对，但就是不精确。
我通过
osg:uat HPRToQuat(double heading, double pitch, double roll)
{
osg::Quat q(
  roll,osg::Vec3d(0.0, 1.0, 0.0),
  pitch,osg::Vec3d(1.0, 0.0, 0.0),
  heading,osg::Vec3d(0.0, 0.0, 1.0));
return q;
}
// Quat to HPR，pitch范围：[-PI/2, PI/2]
void QuatToHPR(osg::Quat q, double& heading, double& pitch, double& roll)
{
        double test = q.y() * q.z() + q.x() * q.w();
        if (test > 0.4999)
        { // singularity at north pole
        heading = 2.0 * atan2(q.y(), q.w());
        pitch   = osg:I_2;
        roll    = 0.0;
        return;
        }
        if (test < -0.4999)
        { // singularity at south pole
        heading = 2.0 * atan2(q.y(), q.w());
        pitch   = -osg::PI_2;
        roll    = 0.0;
        return;
        }
        double sqx = q.x() * q.x();
        double sqy = q.y() * q.y();
        double sqz = q.z() * q.z();
        heading = atan2(2.0 * q.z() * q.w() - 2.0 * q.y() * q.x(), 1.0 - 2.0 * sqz - 2.0 * sqx);
        pitch   = asin(2.0 * test);
        roll    = atan2(2.0 * q.y() * q.w() - 2.0 * q.z() * q.x(), 1.0 - 2.0 * sqy - 2.0 * sqx);
}
得到的heading，pitch，roll具体分别是什么？
是绕heading 绕X轴、pitch 绕Y轴、roll绕Z轴吗？

VR_user_happy

1.得到柱子包围求中心VP
2.得到柱子的放倒长度L
3.平移到Vp
4.绕Y轴旋转90度，放倒
5.再平移到（-0.5L,0.0,0.0）

cenfer

yuye30121 发表于 2014-5-17 16:04
还有一个问题：为什么我的方法不对？感觉大概方向对，但就是不精确。
我通过
osg:uat HPRToQuat(doub ...

你的函数已经告诉你了，意思翻译下就很明了了
osg:uat HPRToQuat(double heading, double pitch, double roll)
{
osg:uat q(
  roll,osg::Vec3d(0.0, 1.0, 0.0),                  //横滚，翻滚，回转，绕前进方向的旋转，这里对应Y轴
  pitch,osg::Vec3d(1.0, 0.0, 0.0),               //俯仰，这里对应X轴
  heading,osg::Vec3d(0.0, 0.0, 1.0));         //航向，有的也用单词Yaw,这里对应Z轴
return q;
}
横滚、俯仰、航向对应的轴是可以自定义的，旋转顺序理论上是可以自定义。
这个链接很直观，这样的问题自己百度一下就能解决。
http://blog.csdn.net/pizi0475/article/details/6365927

cenfer

cenfer 发表于 2014-5-17 16:53
你的函数已经告诉你了，意思翻译下就很明了了
osg:uat HPRToQuat(double heading, double pitch, doub ...

还要补充一句
这对正反解的实现只对应这里定义的旋转轴和旋转顺序。
如果不一样的需求，需要重写实现

yuye30121

VR_user_happy 发表于 2014-5-17 16:46
1.得到柱子包围求中心VP
2.得到柱子的放倒长度L
3.平移到Vp

为什么绕Y轴旋转90？

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-16 20:44
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*transformModel ->getMatrix()->getRotate();  //当前方向
osg::Vec3 to=  ...

今天试了下，发现首先语法不对，osg::vec3怎么可以和四源数相乘？

cenfer

yuye30121 发表于 2014-5-19 09:04
今天试了下，发现首先语法不对，osg::vec3怎么可以和四源数相乘？

这里写错了，四元数构造一个矩阵就可以乐
osg::Matrix(transformModel ->getMatrix()->getRotate())

谅解啊  直接在这上面写，有些目测不到

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-19 09:23
这里写错了，四元数构造一个矩阵就可以乐
osg::Matrix(transformModel ->getMatrix()->getRotate())
...

我试试看

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-19 09:23
这里写错了，四元数构造一个矩阵就可以乐
osg::Matrix(transformModel ->getMatrix()->getRotate())
...

from这个点怎么办？

yuye30121

cenfer 发表于 2014-5-19 09:23
这里写错了，四元数构造一个矩阵就可以乐
osg::Matrix(transformModel ->getMatrix()->getRotate())
...

能不能代码贴全点，先谢谢了！

cenfer

yuye30121 发表于 2014-5-19 09:39
能不能代码贴全点，先谢谢了！

我没有代码，只是根据你的描述现写的
全了就是这样！
osg::Vec3 from = -osg::Z_AXIS*osg::Matrix(transformModel ->getMatrix()->getRotate()）;  //当前方向