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查找用于旋转的三角角给定实体的位置、初始旋转和目标点到“面向”

ardor3d rotation vector math java

Chris Dennett · 技术社区 · 14 年前

我正在用Java编写一个群集算法,但我在某个点上(在二维平面上使用Ardor3D库)陷入了困境。

基本上,我需要找到角度差来添加到当前旋转。如果你只能得到它的指向方式,应该用极坐标指向北方0度,而不是差,不用担心,我有一个方法,它返回角度差,考虑到角度和负角度上的环绕。

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目前,我有以下代码,这显然是行不通的,因为算法没有参考初始旋转:

  long tpf = currUpdateTimeMS - lastUpdateTimeMS;

  Vector2 pos = new Vector2();
  rt.getPosition(pos);

  double rot = pos.angleBetween(app.getAvgBoidPos(new Vector2()).normalizeLocal());
  rt.setRotation(rot);

  pos.addLocal(
   Math.cos((rot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f),
   Math.sin((rot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f)
  );
  rt.setPosition(pos);

  super.updateLogic();

更新的代码(不起作用,从第一个答案开始):

    long tpf = currUpdateTimeMS - lastUpdateTimeMS;
    //rt.setRotation(rt.getRotation() + ((tpf / (ROT_SPEED / 2f)) % 360));

    Vector2 avgpos = app.getAvgBoidPos(new Vector2());
    Vector2 pos = rt.getPosition(new Vector2());
    avgpos.subtractLocal(pos);

    double angleRads = rt.getRotation() * FastMath.DEG_TO_RAD;
    double rot = MathUtils.acos((
        (avgpos.getX() * MathUtils.sin(angleRads)
    ) +
        (avgpos.getY() * MathUtils.cos(angleRads)
    )) / ((Math.pow(avgpos.getX(), 2) + Math.pow(avgpos.getY(), 2)) * 0.5));

    double adegdiff = rot * FastMath.RAD_TO_DEG;

    rt.setRotation(rt.getRotation() - adegdiff);
    double newrot = rt.getRotation();

    pos.addLocal(
        Math.cos((newrot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f),
        Math.sin((newrot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f)
    );
    rt.setPosition(pos);

    super.updateLogic();

基于另一个答案的另一个修改:

    long tpf = currUpdateTimeMS - lastUpdateTimeMS;
    //rt.setRotation(rt.getRotation() + ((tpf / (ROT_SPEED / 2f)) % 360));

    Vector2 avgpos = app.getAvgBoidPos(new Vector2());
    Vector2 pos = rt.getPosition(new Vector2());
    avgpos.subtractLocal(pos);

    double rot = pos.angleBetween(
        app.getAvgBoidPos(new Vector2()).normalizeLocal()
    ) - (rt.getRotation() * MathUtils.DEG_TO_RAD);

    rt.setRotation(rt.getRotation() - (rot * MathUtils.RAD_TO_DEG));
    double newrot = rt.getRotation();

    pos.addLocal(
        Math.cos((newrot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f),
        Math.sin((newrot - MathUtils.HALF_PI)) * (tpf / 10f)
    );
    rt.setPosition(pos);

    super.updateLogic();

我不太擅长数学题,所以代码比公式更有用:)

实体当前位置
实体(极轴定向)的当前旋转(度)

输出

要添加或减去当前旋转的度数或弧度
... 或以极向角表示的度数或弧度

克里斯

4 回复 | 直到 14 年前

andand 14 年前

可以使用点积确定当前方向和要面对的点之间的角度(以弧度为单位)的余弦。假设执行观察的代理位于原点,并且朝向由相对于Y轴的角度θ给定的某个方向(即0度为“向上”或“向北”)。你想找出这个方向和面对一个点(x,y)的角度差θ'。由以下人员提供:

θ' = cos^-1[(x*sin(θ) + y*cos(θ)) / sqrt(x² + y²)]

从θ中减去θ'将使代理朝向目标。

如果代理不在源位置,只需从要查看的对象中减去代理的位置即可将其转换为上述形式。

Renanse 14 年前

它们可以在ardor svn中找到,或者在这里:

http://ardorlabs.trac.cvsdude.com/Ardor3Dv1/browser/trunk/ardor3d-effects/src/main/java/com/ardor3d/extension/effect/particle/

fasseg 14 年前

这里是一个如何在两个具有共同原点的向量之间找到夹角的实现。这是根据这里描述的算法一起破解的: http://www.wikihow.com/Find-the-Angle-Between-Two-Vectors

public class DeltaDoodle {

    private double delta(ColumnVector v1,ColumnVector v2) throws Exception{
        double sp=scalarProduct(v1,v2);
        double magV1=magnitude(v1);
        double magV2=magnitude(v2);
        return Math.acos(sp/(magV1*magV2)) * (180/Math.PI);
    }

    private double scalarProduct(ColumnVector a, ColumnVector b) {
        return (a.x*b.x) + (a.y*b.y);
    }
    private double magnitude(ColumnVector a){
        return Math.sqrt((a.x*a.x) + (a.y*a.y));
    }

    public static void main(String[] args) {
        DeltaDoodle v=new DeltaDoodle();
        try {
            System.out.println("angle: " + v.delta(new ColumnVector(5, 5), new ColumnVector(1,1)));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

public class ColumnVector {
    public final double x, y;

    public ColumnVector(double x1, double x2) {
        this.x = x1;
        this.y = x2;
    }
}

希望能帮上忙。。。

Beta 14 年前

Vector2 pos = new Vector2(); 
rt.getPosition(pos); 

double rot = pos.angleBetween(app.getAvgBoidPos(new Vector2()).normalizeLocal()) - rt.getRotation();

P、 S.忘了提:这个 rot 是指角度差。旋转实体这么多,它应该指向目标。

编辑:
谢谢,代码确实有用(我误解了 angleBetween

这是从实体到点的向量(如果语法错误,请原谅,我不懂java):

Vector2 pos = new Vector2(); 
rt.getPosition(pos); 

Vector2 direction = app.getAvgBoidPos(new Vector2());
direction.subtractLocal(pos);

现在,我们将其规格化,得到指向该点的单位向量,并取角度差:

double rot = rt.getRotation().angleBetween(direction.normalizeLocal())