自制3D引擎中怪异的旋转

Question

[你好，抱歉，如果我的问题是重复的，我使用python和pygame构建了我的第一个3D引擎图形。主要的3D转换是：

def param(x,y,z):
vec_rx = rotate_x((x,y,z), angle_x)
vec_ry = rotate_y(vec_rx , angle_y)
vec = rotate_z(vec_ry , angle_z)
return ((zoom * vec[0])/(70-vec[2]) + win_width/2,( (zoom * vec[1])/(70-vec[2]) ) + win_height/2)

70表示距原点的距离。旋转是通过乘以矩阵：

def rotate_x(vec,angle):
    a = vec[0]
    b = vec[1]*math.cos(angle) - vec[2]*math.sin(angle)
    c = vec[1]*math.sin(angle) + vec[2]*math.cos(angle)
    return (a,b,c)
def rotate_y(vec,angle):
    a = vec[0]*math.cos(angle) + vec[2]*math.sin(angle)
    b = vec[1]
    c = -vec[0]*math.sin(angle) + vec[2]*math.cos(angle)
    return (a,b,c)
def rotate_z(vec,angle):
    a = vec[0]*math.cos(angle) - vec[1]*math.sin(angle)
    b = vec[0]*math.sin(angle) + vec[1]*math.cos(angle)
    c = vec[2]
    return (a,b,c)

角度是3个全局参数，随键盘/鼠标输入而变化。当角度为零时，绕每个轴的旋转是完美的，但是当角度不为零时，对象不是绕轴旋转，而是有些怪异的偏移。尽管我不确定，但这可能是万向节锁。

这是我在desmos中制作的项目中3d引擎的示例：https://www.desmos.com/calculator/8by2wg0cek您可以使用角度玩，并看到类似的效果。

为了使围绕轴的完美旋转缺少任何信息吗？

非常感谢！

Answer 1

不错的工作。从我可以看到的对象绕轴旋转，没有偏移，但轴保持在原位。换句话说，对象围绕坐标系轴而不是其自身轴旋转。

恐怕您的数学有点简化。它适用于固定轴，但涉及任意轴时，它将失败。当您开始堆叠转换时，它将变得更加复杂。您将需要了解四元数等。我建议您使用OpenGl，而不是从头开始实现所有功能。

但是我不想吓you你，这绝对是可行的。这篇文章可能是一个很好的起点：https://stackoverflow.com/a/14609567/9090751