glm::normalize 的作用是什么?

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我尝试从 C++ 源代码用 Java 编写 MD5 加载器,但我无法找出这一行在做什么:

animatedJoint.m_Orient = glm::normalize(animatedJoint.m_Orient);

其中

animatedJoint.m_Orient
vec4
。它有什么作用?

c++ math 3d linear-algebra glm-math
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glm::normalize 的作用是什么?

简短回答:它将向量归一化,即将 length 设置为 1。

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归一化向量通常仅用于表示纯方向,而不关心大小(设置为 1;因此它们的另一个更常见的名称单位向量),即向量推动多远并不重要,重要的是在什么方向方向是否指向/推动很重要。这也简化了计算——无论是在纸上还是在机器上(例如,点积变成纯余弦的结果,省略除以长度等)

如果

v = <v.x, v.y, v.z>
某个非单位向量,即长度/大小不等于1的向量,那么为了获得归一化(v),我们必须将其每个分量除以其长度。

vec3 normalize(const vec3 &v)
{
   float length_of_v = sqrt((v.x * v.x) + (v.y * v.y) + (v.z * v.z));
   return vec3(v.x / length_of_v, v.y / length_of_v, v.z / length_of_v);
}

单位向量的旧术语是方向余弦。假设向量 v 与 X 轴形成角度 α,与 Y 轴形成角度 β,与 Z 轴形成 γ,则其方向余弦或沿 v 的单位向量由

<cos α, cos β, cos γ>
给出。当我们不知道 v 的分量但不知道它与基轴的角度时,这很有用。

余弦函数和单位向量相关的原因通过一个可以扩展到更高维度的简单二维示例就可以清楚地看出。说一个向量

v = <3, 4> = 3i + 4j (3 units along X-axis and 4 units along Y-axis)
我们要找到沿 v 的单位向量 u。

length of v = √(3² + 4²) = 5 u = <3/5, 4/5>
现在 X 分量(沿基础 

i)3/5 只不过是沿 X 轴(相邻)的长度除以向量(斜边)的长度,因为 cos α = adj/hyp = 3/5 ,如果我们知道 α,我们就会得到相同的结果。这同样适用于 Y 分量(沿着基础 j),它只不过是 cos β,其中 β 是相对于 Y 轴的,或者如果你想相对于 X 轴测量它,那么它'将是 90-β,只不过是 α,这就是我们有 v = <cos α, sin α>

 的原因,单位圆上一点的横坐标和纵坐标,从原点到圆上一点的向量,长度为 (半径)1.


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标准化向量,即缩放其元素以使返回的向量长度为1。 许多图形相关函数需要对传递的向量进行归一化。


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它通过获取向量的法线并将其复制回向量本身来标准化

animatedJoint.m_Orient

 向量。  
glm::normalize()
 方法不会修改您传递给它的对象。


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您可以在这里阅读有关该库的更多信息(并找到答案):

    主页:
  • http://glm.g-truc.net/
  • 手册:
  • https://glm.g-truc.net/0.9.3/glm-0.9.3.pdf
  • 方法API说明:
  • https://glm.g-truc.net/0.9.2/api/index.html
它将帮助您了解这个库是什么以及它是如何工作的。

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