绕任意轴旋转

2025 年 3 月 17 日 | 阅读 1 分钟

当对象绕一个与任何坐标轴(即 x、y、z)都不平行的轴旋转时,需要额外的转换。 首先,需要对齐,然后将对象恢复到原始位置。 需要以下步骤:

  1. 将对象平移到原点
  2. 旋转对象,使对象的轴与任何坐标轴重合。
  3. 执行围绕与其重合的坐标轴的旋转。
  4. 应用反向旋转,使旋转恢复到原始位置。
  5. Rotation about Arbitrary Axis

    表示绕 Z 轴三维旋转的矩阵

    Rotation about Arbitrary Axis

    表示绕 X 轴三维旋转的矩阵

    Rotation about Arbitrary Axis

    表示绕 Y 轴三维旋转的矩阵

    Rotation about Arbitrary Axis

    下图显示了对象的原始位置以及绕 x 轴旋转后对象的位置

    Rotation about Arbitrary Axis

    5. 应用反向平移,将旋转轴恢复到原始位置。

    对于此类转换,需要复合转换。 所有上述步骤都应用于点 P' 和 P"。 每个步骤都使用单独的图形进行解释。

    步骤 1: 显示 P' 和 P" 的初始位置

    Rotation about Arbitrary Axis

    步骤 2: 将对象 P' 平移到原点

    Rotation about Arbitrary Axis

    步骤 3: 将 P" 旋转到 z 轴,使其沿 z 轴对齐

    Rotation about Arbitrary Axis

    步骤 4: 绕 z 轴旋转

    Rotation about Arbitrary Axis

    步骤 5: 将轴旋转到原始位置

    Rotation about Arbitrary Axis

    步骤 6: 将轴平移到原始位置。

    Rotation about Arbitrary Axis
    下一个主题逆变换