如何在 3d 空间中向特定方向移动点？

Question

我知道如何在二维空间中的某个方向上移动一个点，如下所示：

pointX += sin(angle) * movementSpeed;
pointY += cos(angle) * movementSpeed;

但是假设

angle

变量被

pitch

、

yaw

和

roll

变量替换，我如何在 3D 空间中执行相同操作？

（顺便说一句，我正在制作光线行进算法）

Answer 1

要使用俯仰角、偏航角和滚动角在 3D 空间中移动点，您需要将这些角度转换为方向矢量。方向向量描述了点移动的方向。

1. 将角度转换为弧度：确保俯仰角、偏航角和横滚角均以弧度表示。如果它们以度为单位，请将其转换为弧度
2. 计算方向矢量：根据俯仰和偏航计算方向矢量。
3. 移动点：使用方向向量更新点的位置。

#include <cmath>

// Convert degrees to radians if needed
constexpr float DEG_TO_RAD = M_PI / 180.0f;

// Function to move a point in 3D space
void movePointIn3DSpace(float& pointX, float& pointY, float& pointZ, float pitch, float yaw, float movementSpeed) {
    // Convert angles to radians if they are in degrees
    float pitchRad = pitch * DEG_TO_RAD;
    float yawRad = yaw * DEG_TO_RAD;

    // Calculate the direction vector
    float dirX = cos(pitchRad) * sin(yawRad);
    float dirY = sin(pitchRad);
    float dirZ = cos(pitchRad) * cos(yawRad);

    // Update the point's position
    pointX += dirX * movementSpeed;
    pointY += dirY * movementSpeed;
    pointZ += dirZ * movementSpeed;
}

// Example usage
int main() {
    float pointX = 0.0f, pointY = 0.0f, pointZ = 0.0f;
    float pitch = 30.0f;  // degrees
    float yaw = 45.0f;    // degrees
    float movementSpeed = 1.0f;

    movePointIn3DSpace(pointX, pointY, pointZ, pitch, yaw, movementSpeed);

    // Output the new position
    printf("New position: (%f, %f, %f)\n", pointX, pointY, pointZ);

    return 0;
}

（顺便说一句，这是在 cpp 中编码的）