rotate3dimension.htm
来自「电脑图学(Computer Graphics)是资料结构、演算法与数学的应用」· HTM 代码 · 共 115 行
HTM
115 行
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<title>三维直角座标之绕轴旋转</title>
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<h3><a href="http://caterpillar.onlyfun.net/GossipCN/index.html">From
Gossip@caterpillar</a></h3>
<h1><a href="ComputerGraphics.htm">Computer Graphics: 三维直角座标之绕轴旋转</a></h1>
假设三维空间中有一点为(x, y, z),它分别绕直角座标的轴作旋转,如下图所示:<br>
<img style="width: 344px; height: 292px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-1.jpg"><br>
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旋转时假设若座标轴正方向朝自己,我们定义旋转时旋时针为正转,若分别绕三个轴旋转后的座标为(x3, y3, z3),这边将介绍中间的公式转换导证。<br>
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必须知道两个基本的三角函式公式:<br>
<img style="width: 360px; height: 56px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-2.jpg"><br>
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现在假设先绕Y轴旋转,所以此时y座标是不变的,来看x与z座标如何变化,假设点投射于X-Z平面上的长度为L,则可以如下推导公式:<br>
<img style="width: 528px; height: 168px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-3.jpg"><br>
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将L消去,可以得到绕Y轴旋转后的公式如下:<br>
<img style="width: 358px; height: 114px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-4.jpg"><br>
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<br>
依照以上相同的方法,分别对X轴与Z轴作旋转,可以得到中间的转换公式:<br>
<img style="width: 356px; height: 204px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-5.jpg"><br>
<br>
如果是在电脑上绘图,如果直接将座标投射至X-Y平面,所以公式中的部份Z座标是可以省略不计算的,也就是z2与z3的部份,所以最后得到的公式是:<br>
<img style="width: 360px; height: 292px;" alt="" src="images/rotate3Dimension-6.jpg"><br>
<br>
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</body>
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