立足基本原理，透析THREE.JS中的矩阵变换

前端

2023-12-05 19:07:00

矩阵：构建三维世界的坐标系

矩阵是一种数学工具，它允许我们表示和操作坐标系。在three.js中，矩阵被广泛用于定义物体在三维空间中的位置、旋转和缩放。通过矩阵，我们可以轻松地将物体从一个位置移动到另一个位置，或者以某个角度旋转物体。

变换：物体在三维世界中的运动

变换是物体在三维空间中的运动。在three.js中，变换可以通过矩阵来实现。我们可以通过改变矩阵来改变物体的坐标系，从而实现物体的移动、旋转和缩放。

矩阵变换：将物体从一个坐标系转换到另一个坐标系

矩阵变换是将物体从一个坐标系转换到另一个坐标系的数学运算。在three.js中，我们可以通过使用矩阵变换来实现物体的移动、旋转和缩放。

矩阵堆栈：管理矩阵变换的历史记录

矩阵堆栈是一种数据结构，它允许我们存储和管理矩阵变换的历史记录。在three.js中，我们可以通过矩阵堆栈来跟踪物体的变换历史。这对于撤消和重做操作非常有用。

应用：创造令人惊叹的3D场景

矩阵变换在three.js中有着广泛的应用。我们可以通过矩阵变换来实现各种各样的图形变换，从而创建出令人惊叹的3D场景。例如，我们可以使用矩阵变换来移动物体、旋转物体、缩放物体、扭曲物体等。

示例：移动物体

// 获取物体
const object = scene.getObjectByName('cube');

// 创建一个平移矩阵
const translateMatrix = new THREE.Matrix4();
translateMatrix.makeTranslation(1, 2, 3);

// 将平移矩阵应用到物体
object.matrix = translateMatrix;

示例：旋转物体

// 获取物体
const object = scene.getObjectByName('cube');

// 创建一个旋转矩阵
const rotateMatrix = new THREE.Matrix4();
rotateMatrix.makeRotationX(Math.PI / 2);

// 将旋转矩阵应用到物体
object.matrix = rotateMatrix;

示例：缩放物体

// 获取物体
const object = scene.getObjectByName('cube');

// 创建一个缩放矩阵
const scaleMatrix = new THREE.Matrix4();
scaleMatrix.makeScale(2, 2, 2);

// 将缩放矩阵应用到物体
object.matrix = scaleMatrix;