Кватернионное вращение зеркала или переворачивания иногда c# ⇐ C#

[Anonymous]

Я реализовал свой собственный класс в C# of Quaternions, чтобы понять, как 3D -объекты отображаются на экранах компьютеров. Это сработало очень хорошо, но если я попытаюсь повернуть все точки объекта выше 90 градусов (или множеству этого), это иногда (не всегда) меняет вращение или переворачивает обмен в прямое измерение (я не Shure, который правда, потому что я загружаю символьный объект. Редактировать: я пробовал его с простыми координатами, а теперь я могу сказать, что он сам переключал). Я посмотрел на Quaternion, который я применяю ко всем точкам, и в обоих случаях (переворот и не переворачивается), он одинаков.public void rotateq(Vector3 rotationsachseNeu, float winkelNeu, GameTime time)
{
if (winkelNeu == 0)
return;
winkelNeu = winkelNeu * time.DeltaTime * Loop.Scale_FPS;
/*CreateRotationQuaternionFromAxisAngle:
This method creates a quaternion that represents a rotation around an axis with a specific angle. It takes the vector of the rotation axis and the angle as input parameters. The vector of the axis is normalized to ensure that it has a length of 1.
Quaternion multiplication:
The quaternions are multiplied together to produce the resulting rotation.
Resulting quaternion:
The resulting quaternion represents the combined rotation.*/
Quanternion rotationsachseNeuQ = Quanternion.CreateRotationQuaternionFromAxisAngle(rotationsachseNeu, winkelNeu*100);
rotationsachseNeuQ.normalisieren();
this.rotationsachse = this.rotationsachse * rotationsachseNeuQ;
this.rotationsachse.normalisieren();
Console.WriteLine(rotationsachse);
letztesMalgleich = false;
}
< /code>
Тогда есть мой класс кватернионов, который я ренаментирую в квонтеринах < /p>
using SFML.System;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Numerics;
using System.Data.Entity.Core.Mapping;
namespace SMFL_Test
{
public class Quanternion
{
public float w { get; set; }
public float i { get; set; }
public float j { get; set; }
public float k { get; set; }
public float länge;

public Quanternion(float w, float i, float j, float k)
{
//W
this.w = w;
//X
this.i = i;
//Y
this.j = j;
//Z
this.k = k;
länge = (float)Math.Sqrt(betrag());
}
public Quanternion(float w, Vector3f hi)
{
this.w = w;
this.i = hi.X;
this.j = hi.Y;
this.k = hi.Z;
länge = (float)Math.Sqrt(betrag());
}
public Quanternion(float w, Vector3 hi)
{
this.w = w;
this.i = hi.X;
this.j = hi.Y;
this.k = hi.Z;
länge = (float)Math.Sqrt(betrag());
}
public Quanternion(Quanternion hi)
{
//W
this.w = hi.w;
//X
this.i = hi.i;
//Y
this.j = hi.j;
//Z
this.k = hi.k;
länge = (float)Math.Sqrt(betrag());
}
public static bool operator ==(Quanternion a, Quanternion b)
{
return (a.w == b.w && a.i == b.i && a.j == b.j && a.k == b.k);
}
public static bool operator !=(Quanternion a, Quanternion b)
{
return !(a.w == b.w && a.i == b.i && a.j == b.j && a.k == b.k);
}
public static Quanternion operator *(Quanternion a,Quanternion b)
{

return new Quanternion(
a.w*b.w - a.i*b.i - a.j*b.j - a.k*b.k,
a.w*b.i + a.i*b.w + a.j*b.k - a.k*b.j,
a.w*b.j - a.i*b.k + a.j*b.w + a.k*b.i,
a.w*b.k + a.i*b.j - a.j*b.i + a.k*b.w
);
}
public static Quanternion operator *(Quanternion a, float b)
{
return new Quanternion(a.w * b, a.i * b, a.j * b, a.k * b);
}
public static Quanternion operator *(float b, Quanternion a)
{
return new Quanternion(a.w * b, a.i * b, a.j * b, a.k * b);
}
public static Quanternion operator +(Quanternion a, Quanternion b)
{
return new Quanternion(b.w + a.w, b.i + a.i,b.j + a.j, b.k + a.k);
}
public static Quanternion operator /(Quanternion a, Quanternion b)
{

return a * b.multiplikativesInverse();
}
public static Quanternion operator /(Quanternion a, float b)
{
return new Quanternion(a.w / b, a.i / b, a.j / b, a.k / b);
}
public static Quanternion operator -(Quanternion a, Quanternion b)
{
return new Quanternion(a.w - b.w, a.i - b.i, a.j - b.j, a.k - b.k);
}
public static Quanternion operator -(Quanternion a)
{
return new Quanternion(-a.w, -a.i, -a.j, -a.k);
}
public float betrag()
{
return (float)Math.Sqrt(w*w+i*i+j*j+k*k);
}
public Quanternion konjugiert()
{
return (new Quanternion(w, -i, -j, -k));
}
public Quanternion multiplikativesInverse()
{
float betragQuadriert = this.betrag();
betragQuadriert *= betragQuadriert;
return ( new Quanternion(
this.w / betragQuadriert,
-this.i / betragQuadriert,
-this.j / betragQuadriert,
-this.k / betragQuadriert));
}
public void normalisieren()
{
if(länge != 1)
{
w = w / länge;
this.i = this.i / länge;
j = j / länge;
k = k / länge;
länge = (float)Math.Sqrt(betrag());
}
}
public Quanternion normalenvektor()
{
return new Quanternion(w/länge,i/länge,j/länge,k/länge);
}
public override string ToString()
{

return "w: "+w+" i: "+i+" j: "+j+" k: "+k;
}
public Vector3f convertToVector3f()
{
return new Vector3f((float)i, (float)j, (float)k);
}
public Vector3 convertToVector3()
{
return new Vector3((float)i, (float)j, (float)k);
}
public Quanternion Clone()
{
return new Quanternion(this.w,this.i,this.j,this.k);
}
public float skalar(Quanternion test)
{
return this.w * test.w + this.i * test.i + this.j * test.j + this.k * test.k;
}
public static Quanternion CreateRotationQuaternionFromAxisAngle(Vector3 axis, float angle)
{
// axis must be a unit vector, so we normalize it
//axis = new Vector3(0, 1, 0);
axis = axis/axis.Length();
float halfAngle = (float)Math.PI / 360 * angle;
float sinHalfAngle = (float)Math.Sin(halfAngle);
float cosHalfAngle = (float)Math.Cos(halfAngle);
// create Quaternion : q = cos(θ/2) + (sin(θ/2) * x, y, z)
return new Quanternion(cosHalfAngle, -axis.X * sinHalfAngle, -axis.Y * sinHalfAngle, -axis.Z * sinHalfAngle);
}
}
}
< /code>
И вот как я поворачиваю точки: < /p>
private void rotateqRotation(float offsetX,float offsetY,float offsetZ)
{
double betrag = rotationsachse.betrag();
//vielleicht noch reinbringen, dass er nur eins von beiden Rotiert, wenn nur eins von beiden verändert wurde
if (betrag == 0)
return;
//Da das Rotationsquanternion gespeichert wird, brauchen wir nichts an der Rotationsachse ändern
//Mit Parrallel können wir das ganze Parrallelisieren
Parallel.ForEach(Edges3D, edge =>
{
Quanternion punkt0Ergebnis = new Quanternion(0, Vertecies3D[edge[0]].X-midpoint.X, Vertecies3D[edge[0]].Y-midpoint.Y, Vertecies3D[edge[0]].Z- midpoint.Z);
Quanternion punkt1Ergebnis = new Quanternion(0, Vertecies3D[edge[1]].X-midpoint.X, Vertecies3D[edge[1]].Y-midpoint.Y, Vertecies3D[edge[1]].Z-midpoint.Z);

punkt0Ergebnis = rotationsachse * punkt0Ergebnis * rotationsachse.konjugiert();
punkt1Ergebnis = rotationsachse * punkt1Ergebnis * rotationsachse.konjugiert();

Vertecies3DCopy[edge[1]] = punkt1Ergebnis.convertToVector3();
Vertecies3DCopy[edge[0]] = punkt0Ergebnis.convertToVector3();
});
rotation[0] = new Vertex(new Vector2f(offsetX, offsetY), Color.Red);
rotation[1] = new Vertex(new Vector2f(offsetX, offsetY), Color.Red);
}
< /code>
И вот как я сохранил точки: < /p>
private List Vertecies3D = new List();
private List Vertecies3DCopy;
//Add only lists with 2 entries!!!:
private List Edges3D = new List();
//Add only lists with 3 entries!!!:
private List Surfaces3D = new List();
//Initialization with the identity rotation quarternion
//Unfortunately, I have not been able to find out why the rotation is reversed
private Quanternion rotationsachse = new Quanternion(1, 0, 0, 0);
private Vector3 rotationsachseRaw = new Vector3(0,0,0);
private Vector3 rotationsachseKamera = new Vector3(0, 0, 0);
private bool letztesMalgleich = false;
private bool letzteKameragleich = false;


Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/795 ... es-c-sharp