3D - вращающаяся точка вокруг вектора с использованием кватернионов - PullRequest
0 голосов
/ 23 октября 2018

Итак, у меня есть точка (x, y, z) и вектор (x1, y1, z1), и я хочу повернуть точку вокруг вектора в трехмерном пространстве.Из того, что я прочитал, я должен быть в состоянии сделать это с помощью кватернионов, как это:

(0, new_x, new_y, new_z) = K ^ -1 * I * K

гдеK = (cos (fi / 2), sin (fi / 2) * (x1, y1, z1)) (где (x1, y1, z1) - нормализованный вектор)

I = (0,(x, y, z)) K ^ -1 = (cos (fi / 2), -sin (fi / 2) * (x1, y1, z1))

Я реализовал это такэто:

    Point3D n = new Point3D(x1,y1,z1);
    n=n.normalize();
    double a=Math.cos(Math.toRadians(45)); //fi is 90
    double b= Math.sin(Math.toRadians(45));
    double k_a = a;
    double k_b = b*n.getX();
    double k_c=b*n.getY();
    double k_d = b*n.getZ(); //K points 
    double k_a2=k_a; //K^-1 points
    double k_b2=-k_b;
    double k_c2 = -k_c;
    double k_d2= -k_d;
    //I*K
    double a_m = -((x*k_b)+(y*k_c)+(z*k_d));
    double b_m= k_a*x+y*k_d+0*k_b-z*k_c;        
    double c_m = k_a*y+0*k_c+k_b*z-x*k_d;
    double d_m = k_a*z+0*k_d+x*k_c-y*k_b;
    //K^-1 * what we got above aka the final coordinates 
    double a_f = k_a2*a_m -b_m*k_b2-c_m*k_c2-d_m*k_d2; //should and is 0
    double x_f= k_a2*b_m+a_m*k_b2+k_c2*d_m-k_d2*c_m;
    double y_f = k_a2*c_m+a_m*k_c2+k_b2*d_m-k_d2*b_m;
    double z_f = k_a2*d_m+a_m*k_d2+k_b2*c_m-k_c2*b_m;

Проблема в том, что когда я использую приведенный выше код для анимации (вращая сферу вокруг вектора), вместо круга я получаю спираль, где сфера быстро заканчивается вто же место, что и вектор: enter image description here

Само движение выполняется нажатием кнопки на данный момент так:

btn2.setOnAction (new EventHandler () {

        @Override
        public void handle(ActionEvent e) {
            Point3D n = calc(x,y,z,x1,y1,z1); //a call to the method calculating K^-1*I*K shown above           
             Sphere sphere= new Sphere(10); //I know, drawing a new one everytime is a waste, but i wanted to be sure the translate wasnt at fault since im new at javaFX
             sphere.setMaterial(new PhongMaterial(Color.CORAL));
             sphere.setTranslateX(n.getX());
             sphere.setTranslateY(n.getY());
             sphere.setTranslateZ(n.getZ());
             x=n.getX();
             y=n.getY();
             z=n.getZ();
             content.group.getChildren().remove(0);
             content.group.getChildren().add(0, sphere);
        }
    });

Я думаю, что проблема в вычислении новых координат, после того, как они заканчиваются где-то в векторе, но после перепроверки математики больше раз, чем я могу сосчитать, я официально потерянМожет кто-нибудь сказать мне, что мне не хватает или где я ошибся?

1 Ответ

0 голосов
/ 23 октября 2018

О, неважно, это была ошибка вычисления в конце концов (хотя я клянусь, я проверил это более тысячи раз ..) вместо:

double y_f = k_a2*c_m+a_m*k_c2+k_b2*d_m-k_d2*b_m;

это должно быть:

 double y_f = k_a2*c_m+a_m*k_c2-k_b2*d_m+k_d2*b_m;
Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...