GRE的空間變換,對于新手來說是一個頭疼的問題,而其中的陷阱也是一堆一堆,即使我已經爬出這些陷阱,我還是覺得有必要講一下.
translate()這個神秘的函數.網上發現一個朋友中了陷阱:
以下黑體字為論壇某個網友的錯誤理解:
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在CSDN和gameres上都發了這個問題，一直沒人解答，不知道這兒怎么樣？
void createScene() {
... //第一個物體(坐標原點)
Entity* head = mSceneMgr->createEntity("object1", "ogrehead.mesh");
head->setMaterialName("Examples/Rockwall");
SceneNode* node1 = rootNode->createChildSceneNode();
node1->attachObject(head);
//第二個物體
head = mSceneMgr->createEntity("object2", "ogrehead.mesh");
SceneNode* node2 = node1->createChildSceneNode();
node2->attachObject(head);
node2->translate(Vector3(50, 0, 0), SceneNode::TS_PARENT);
//第三個物體
head = mSceneMgr->createEntity("object3", "ogrehead.mesh");
SceneNode* node3 = node2->createChildSceneNode();
node3->attachObject(head);
node3->translate(Vector3(0, 50, 0), SceneNode::TS_WORLD);
node3->yaw(Degree(90), SceneNode::TS_LOCAL);
}
按照空間變換分析，node1在原點，node2的世界坐標是(50, 0, 0)，node3的世界坐標是(0, 50, 0)，
但是從顯示的結果來看node3是(50, 50, 0)，
無論用哪個TransformSpace值，結果都是一樣的：translate都是相對于parent，旋轉都是在loacal中。
我對這個參數的理解是：
TS_WORLD：不管當前節點是在哪個節點下，他的操作都是相對于世界坐標系的原點的。
如node3是在node2下面，所以他的初始世界坐標應該是(50,0,0)，
如果它translate(Vector3(0, 50, 0), SceneNode::TS_LOCAL)， 世界坐標應該是(50, 50, 0)
如果它translate(Vector3(0, 50, 0), SceneNode::TS_WORLD)， 相對于世界坐標原點的平移，世界坐標應該是(0, 50, 0)
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這個網友遇到的問題,其實就是translate變換的問題,為什么他會這么理解,我們慢慢分析:
translate()這個函數,其實是相對于父節點的相對移動,而不是那個網友理解的絕對移動.
但是如果是相對于父節點的相對移動,還要選擇3個參考空間干嘛???
這就是關鍵所在,這3個參考空間,是決定相對移動量的方向的,而不是那個網友理解成的移動的位置!!!
為什么他的代碼中的第3個節點無論怎么改變參考空間結果都一樣?如果理解成方向,就豁然開朗了.
因為世界原點,父節點,他本身,這3個節點的面向的方向都是一樣的(默認-Z方向),所以相對移動的值是一樣,都是Y方向相對移動50
如果世界原點,父節點都是默認面向Z正方向,本身節點旋轉90度面向Y的方向
如果他在本地空間translate(Vector3(0, 50, 0),SceneNode::TS_LOCAL),
因為他本身朝向Y, 在本地空間Y方向移動50, 在世界空間,其實就是-Z方向移動了50.
一句話:都是相對父節點移動50單位,而參考空間只是決定這50個單位移動的方向!
所以參考空間理解成朝向,就對了
世界空間----------認定世界原點的朝向為標準朝向,默認-Z方向
父節點空間----------認定父節點的朝向為標準朝向
本地空間--------------認定本身節點的朝向為標準朝向
那個網友的理解,其實合情合理,他的理解其實就是下面假想的函數:
setPosition(TS_WORLD);
setPosition(TS_PARENT);
setPosition(TS_LOCAL);
可惜這只是假想,設置位置的函數并沒有參考空間可以選~~~
OGRE為什么不設置這樣的函數呢?因為其實已經有替代的函數了:
setPosition() // 相對父空間坐標
setDerivedPosition() // 世界空間絕對坐標
而本地空間的設置位置函數根本不需要....
最后,回頭一想,為什么容易把translate()理解錯....原因就是translate(TS_PARENT)相對父空間移動
的時候,如果把參考空間父空間理解成方向或者位置,2種情況下結果是正好是一樣的,巧合啊
就是這種巧合,暗藏了一個陷進,讓很多人認為理解成位置正好是對的...
不信看源碼:
void Node::translate(const Vector3& d, TransformSpace relativeTo)
{
switch(relativeTo)
{
case TS_LOCAL:
// position is relative to parent so transform downwards
mPosition += mOrientation * d;
break;
case TS_WORLD:
// position is relative to parent so transform upwards
if (mParent)
{
mPosition += (mParent->_getDerivedOrientation().Inverse() * d)
/ mParent->_getDerivedScale();
}
else
{
mPosition += d;
}
break;
case TS_PARENT:
mPosition += d;
break;
}
needUpdate();
}
因為mPosition相對于父節點的位置和方向,
所以計算結果都要換算成父空間相加.
本地空間,朝本身節點的朝向移動d,換到mPosition的所在的父空間只需要旋轉一定角度,
這個角度應該是本身節點方向和父節點的方向的夾角,正好是mOrientation
mPosition += mOrientation * d;
世界空間,朝世界原點的朝向移動d ,換到mPosition的所在父空間只需要旋轉一定角度,
這個角度應該是世界原點方向和父節點的方向的夾角,正好是父節點世界絕對角度再取反.
(為什么要取反,2個四元數相乘是不能交換的,因為世界節點和父節點夾角 != 父節點和世界節點夾角,正好相反)
mPosition += (mParent->_getDerivedOrientation().Inverse() * d)
/ mParent->_getDerivedScale();
父節點空間,朝父節點的朝向移動d ,換到mPosition的所在父空間只需要旋轉一定角度,
父空間轉到父空間....其實角度就是一致的
應該是mPosition += Quaternion::IDENTITY * d;
等價于mPosition += d;