Java 如何从偏航角计算方向矢量？

我有一个问题，我不知道如何继续使用Java/LWJGL来计算OpenGL中的方向向量

我有以下系统：

• +X在屏幕的右边
• +Z进入我的屏幕
• +Y进入屏幕顶部（高度）

因此，我在XZ平面上行走，现在我想要实现/已经实现WASD运动，它应该与我要去的当前方向相关。（W=向前至摄像机观察方向，S=向后等）

我有一个偏航角，定义如下：

• 如果一直向前，则为0度
• 向右转90度
• 如果掉头180度
• 向左转270度

现在我只需要一个代表偏航方向的3D矢量，我该怎么做

我正在使用以下Java代码，包括答案，但似乎还有另一个bug：

@Override
protected void mouseMoved(final int dx, final int dy) {
    float yawDelta = dx / 10f;
    float pitchDelta = dy / 10f;
    yaw += yawDelta;
    pitch += pitchDelta;
    System.out.println("yaw = " + yaw);
    direction.updateZero().updateTranslate((float)Math.sin(Math.toRadians(yaw)), 0f, (float)Math.cos(Math.toRadians(yaw))).updateNormalized();
    System.out.println("direction = " + direction);
    updateView();
}

及

及

然后

public Matrix4f fpsView(final Vector3f eye, final float rollAngle, final float yawAngle, final float pitchAngle) {
    //roll = rolling your head, Q&E
    //yaw = looking left/right, mouseY
    //pitch = looking up/down, mouseX
    float sinRoll = (float)Math.sin(Math.toRadians(rollAngle));
    float cosRoll = (float)Math.cos(Math.toRadians(rollAngle));
    float sinYaw = (float)Math.sin(Math.toRadians(yawAngle));
    float cosYaw = (float)Math.cos(Math.toRadians(yawAngle));
    float sinPitch = (float)Math.sin(Math.toRadians(pitchAngle));
    float cosPitch = (float)Math.cos(Math.toRadians(pitchAngle));

    //TODO cannot roll yet
    Vector3f xAxis = new Vector3f(
        cosYaw,
        -sinPitch * sinYaw,
        -cosPitch * sinYaw
    );
    Vector3f yAxis = new Vector3f(
        0.0f,
        cosPitch,
        -sinPitch
    );
    Vector3f zAxis = new Vector3f(
        sinYaw,
        sinPitch * cosYaw,
        cosPitch * cosYaw
    );

    return multiply(
        xAxis.getX(),               xAxis.getY(),               xAxis.getZ(),               0.0f,   //X column
        yAxis.getX(),               yAxis.getY(),               yAxis.getZ(),               0.0f,   //Y column  
        zAxis.getX(),               zAxis.getY(),               zAxis.getZ(),               0.0f,   //Z column
        0.0f,                       0.0f,                       0.0f,                       1.0f    //W column
    ).translate(eye);
}

不知何故，

eye.updateTranslate（）

不起作用，它只是将操作数的值添加到

eye

坐标。我的逻辑有缺陷吗？

y总是0

x=sin（偏航）

---

z=cos（偏航）

旋转部分比你的要复杂一些

 R = yawMat.pitchMat.rollMat 

其中：

    yawMat={ { cosZ, -sinZ, 0 }, { sinZ, cosZ , 0 }, {0,0,1 } };

    pitchMat =  { { cosY , 0 , sinY }, { 0, 1 , 0 }, { -sinY, 0, cosY } };

    rollMat = { {1,0,0 }, {0,cosX,-sinX }, {0,sinX,cosX } };

三者的点积是齐次变换中3x3旋转矩阵R的组成部分。点积的顺序很重要，所以要保持一致

这是我的推荐信

最终4x4矩阵应如下所示

T = {{R00,R01,R02,X},{R10,R11,R12,Y},{R20,R21,R22,Z},{0,0,0,1}}

如果要一次旋转一次，则编辑，然后其他两个3x3矩阵将转到标识，以便您可以仅在偏航中旋转一次：

R = yawMat.I.I = yawMat

因此：

其他人也是如此

正如您为构建转换矩阵而编写的，它应该是：

Vector3f xAxis = new Vector3f(
    cosYaw*cosPitch,
    cosYaw* sinPitch*sinRoll - sinYaw*cosRoll,
    cosYaw*sinPitch*cosRoll + sinYaw*sinRoll
);

Vector3f yAxis = new Vector3f(
    sinYaw*cosPitch,
    sinYaw*sinPitch*sinRoll + cosYaw*cosRoll,
    sinYaw*sinPitch*cosRoll - cosYaw*sinRoll
);
Vector3f zAxis = new Vector3f(
    -sinPitch,
    cosPitch*sinRoll,
    cosPitch * cosYaw
);

---

假设固定的旋转顺序x->y->z，然后是平移x，y，z

我已经认为应该是这样，然而，这意味着在我的应用程序的其他地方我有一个bug。我已经用出现问题的代码更新了问题。再次确认

偏航

和

方向

完全腐蚀。你第二次问这个问题，得到了与我发布的非常相似的答案。。。。我认为使用一个复合矩阵的整个想法是，你可以在一个步骤中完成所有工作。在构造旋转矩阵并将其放入齐次变换矩阵后，你确实有一个矩阵T。你可以通过计算来避免点积，但是如果你先取三个的点积，它的可读性会更好。起初我不理解答案，但是在阅读了其他答案和其他几个主题后，我终于明白了发生了什么。

R = yawMat.I.I = yawMat

R = { { cosZ, -sinZ, 0 }, { sinZ, cosZ , 0 }, {0,0,1 } }

Vector3f xAxis = new Vector3f(
    cosYaw*cosPitch,
    cosYaw* sinPitch*sinRoll - sinYaw*cosRoll,
    cosYaw*sinPitch*cosRoll + sinYaw*sinRoll
);

Vector3f yAxis = new Vector3f(
    sinYaw*cosPitch,
    sinYaw*sinPitch*sinRoll + cosYaw*cosRoll,
    sinYaw*sinPitch*cosRoll - cosYaw*sinRoll
);
Vector3f zAxis = new Vector3f(
    -sinPitch,
    cosPitch*sinRoll,
    cosPitch * cosYaw
);