如何在 C# 3D 中旋转对象？

Question

我需要在 C# 中的轴上旋转 3D 网格对象。
你能告诉我这是如何做到的吗？

Answer 1

将所有顶点乘以旋转矩阵

Answer 2

这取决于您想要使用什么 API：

在 WPF 中您可以这样做：

   <Viewport3D>
       <Viewport3D.Camera>
          <PerspectiveCamera Position="-40,40,40" LookDirection="40,-40,-40 " 
                             UpDirection="0,0,1" />
       </Viewport3D.Camera>
       <ModelVisual3D>
          <ModelVisual3D.Content>
             <Model3DGroup>
                <DirectionalLight Color="White" Direction="-1,-1,-3" />
                   <GeometryModel3D>
                   <Model3DGroup.Transform>
                      <RotateTransform3D>
                          <RotateTransform3D.Rotation>
                                <!-- here you do the rotation -->
                                <AxisAngleRotation3D x:Name="rotation" Axis="0 0 1" Angle="45" />
                            </RotateTransform3D.Rotation>
                        </RotateTransform3D>
                      </Model3DGroup.Transform>
                      <GeometryModel3D.Geometry>
                         <MeshGeometry3D Positions="0,0,0 10,0,0 10,10,0 0,10,0 0,0,10 
                            10,0,10 10,10,10 0,10,10"
                            TriangleIndices="0 1 3 1 2 3  0 4 3 4 7 3  4 6 7 4 5 6 
                                             0 4 1 1 4 5  1 2 6 6 5 1  2 3 7 7 6 2"/>
                      </GeometryModel3D.Geometry>
                      <GeometryModel3D.Material>
                         <DiffuseMaterial Brush="Red"/>
                      </GeometryModel3D.Material>
                   </GeometryModel3D>
                </Model3DGroup>
             </ModelVisual3D.Content>
          </ModelVisual3D>
    </Viewport3D>

或者在代码隐藏 c# 中：

this.rotation.Angle = 90;

如果您使用 XNA，您将使用类似 Matrix.CreateRotationY 并将其应用到您ModelMesh 实例。

当然，您可以使用大量的第三方引擎和 API。一个有趣的选择可能是 SlimDX，它是 Direct3D 的一个薄包装，有点像以前的 Managed DirectX。

Answer 3

我有类似的问题。我不确定您想要旋转什么，但假设您想要变换 MeshGeometry3D。这是我的解决方案。

    public void RotateMesh(MeshGeometry3D mesh, Vector3D axis, double angle)
    {
        var transform = new RotateTransform3D(); 
        transform.Rotation = new AxisAngleRotation3D(axis, angle);

        for (int i = 0; i < mesh.Positions.Count; ++i) 
            mesh.Positions[i] = transform.Transform(mesh.Positions[i]);
    }

Answer 4

让我们对此进行更多详细说明。

给定旋转角度和旋转轴的规格，我们可以通过几个步骤完成旋转。

1. 平移对象，使旋转轴通过坐标系原点
2. 旋转对象，使旋转轴与坐标轴之一重合
3. 绕所选坐标轴执行指定旋转。
4. 应用反向旋转使旋转轴返回到其原始方向。
5. 应用逆平移使旋转轴回到其原始空间位置。

该代码对读者来说是一个练习，因为这对我来说是一次大脑训练（计算机图形学已经是很久以前的事了：d）。也许当我准备好时，我会发布更多内容。

我相信它是这样的：
R(θ) = T^-1 。 Rx^-1(α) 。 Ry^-1（测试版）。 Rz(θ) 。 Ry（测试版）。接收（阿尔法）。 T

其中：

• T = 平移矩阵
• Rx = 关于 x 等的旋转

大脑训练器编辑

O 我们可以简化（即使不使用四分法）

_{（来源：gamedev.net)}

且 (x,y,z) 是旋转轴上的单位向量，是旋转角度。

如果我可以相信谷歌的话。该证明留给读者作为练习，但据我所知，我相信它是正确的（来源：Graphics Gems（Glassner，Academic Press，1990）。）

Answer 5

您可以使用 Skiasharp ，开源库

检查这个代码 了解如何执行此操作。