三维坐标系类型

图-1

三维坐标系基向量(X/Y/Z) 根据排列不同,分为左手坐标系与右手坐标系,OPengl采用的是右手坐标系

三维变换

三维空间变换是三维向量与3*3矩阵的关系,由于存在平移变换需求,也需要增加一个维度,变为四维

图-2

平移矩阵与缩放矩阵

平移与缩放,二维和三维差不多,只是增加了矩阵维度

图-3

旋转矩阵

对于三维空间的旋转,并不是围绕一个点,而是围绕一个旋转中心轴,最简单的三维旋转就是分别绕三个基向量(x/y/z轴)进行旋转

旋转规则

对于绕某个轴旋转时,是指逆着当前轴看过去,让该轴正指向自己,逆时针旋转角度

图-4

对照二维旋转

二维旋转可以理解为任意两个相互垂直的向量作为坐标轴,逆时针旋转某一角度的结果

图-5

三维旋转按照X/Y/Z旋转,可以看作让某两个轴作为上面的i与j

绕Z轴旋转

图-6

构造出如下旋转矩阵:

图-7

绕X轴旋转

图-8

构造出如下旋转矩阵:

图-9

绕Y轴旋转

图-10

图-11

构造出如下旋转矩阵:

图-12

总结

图-13