首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

THREE.js将四元数从世界坐标转换为局部坐标

THREE.js是一个基于JavaScript的开源3D图形库,用于创建和展示各种3D场景和动画效果。它提供了丰富的功能和工具,使开发人员能够轻松地在Web浏览器中构建交互式的3D应用程序。

四元数(Quaternion)是一种数学工具,用于表示三维空间中的旋转。它可以用来描述物体在三维空间中的旋转方向和角度,相比欧拉角(Euler angles)具有更好的数学性质和计算性能。

将四元数从世界坐标系转换为局部坐标系,可以通过以下步骤实现:

  1. 首先,获取物体在世界坐标系中的旋转四元数。
  2. 获取物体的父级对象(如果有),并获取其在世界坐标系中的旋转四元数。
  3. 计算物体相对于父级对象的旋转四元数,即将物体的旋转四元数乘以父级对象的逆四元数。
  4. 最后,将得到的相对旋转四元数转换为局部坐标系中的旋转欧拉角或四元数,以便在局部坐标系中应用旋转。

THREE.js提供了一些相关的类和方法来进行坐标转换和旋转操作,例如:

  • THREE.Object3D类:表示3D对象,包括物体、相机和光源等。它提供了applyQuaternion()方法,可以将一个四元数应用于对象的旋转。
  • THREE.Quaternion类:表示四元数,提供了multiplyQuaternions()方法,可以将两个四元数相乘得到新的四元数。
  • THREE.Euler类:表示欧拉角,提供了setFromQuaternion()方法,可以将四元数转换为欧拉角。

在THREE.js中,可以使用以下代码将四元数从世界坐标转换为局部坐标:

代码语言:txt
复制
// 获取物体在世界坐标系中的旋转四元数
var worldQuaternion = object.getWorldQuaternion();

// 获取物体的父级对象在世界坐标系中的旋转四元数
var parentWorldQuaternion = object.parent.getWorldQuaternion();

// 计算物体相对于父级对象的旋转四元数
var relativeQuaternion = worldQuaternion.multiplyQuaternions(parentWorldQuaternion.inverse(), worldQuaternion);

// 将相对旋转四元数转换为局部坐标系中的旋转欧拉角或四元数
var localEuler = new THREE.Euler().setFromQuaternion(relativeQuaternion);

这样,我们就可以得到将四元数从世界坐标转换为局部坐标的结果。

在腾讯云的产品中,与THREE.js相关的产品包括云服务器(CVM)、云数据库MySQL版(CDB)、云存储(COS)等。这些产品可以为THREE.js应用程序提供稳定的计算、存储和数据库支持。你可以通过腾讯云官方网站(https://cloud.tencent.com/)了解更多关于这些产品的详细信息和使用指南。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

js调用原生API--陀螺仪和加速器

欧拉角转换为旋转矩阵表示法 计算屏幕坐标系转化为我们的旋转矩阵 计算世界坐标系转化为我们的旋转矩阵(可选) 把它们组合起来计算出一个适应屏幕也适应世界的旋转矩阵表达法 要把设备绕X轴旋转β度,我们可以用下面的要素旋转矩阵...根据你的应用中来构建的坐标系,比如整个坐标系翻转使其能指向屏幕背后方向。 例子中我们会再次变化旋转矩阵使其指向屏幕背后的方向以便能应用于在three.js虚拟空间达到VR或AR的效果。...基于上述实际考虑,我们可以通过下面3步来应用: 航空次序欧拉角转换为一个单位四元 屏幕坐标系转换成四元 世界坐标系转换为四元(可选) 把它们组合起来计算出一个适应屏幕也适应世界的四元数表示法...Q.1: 将设备方向角转换为一个单位四元 我们用如下方程可以把设备方向角alpha(α)、beta(β)、gamma(γ)转换为一个单位四元(q): ?...总结 本文中,我们实现了两种避免万向节锁的设备三维空间运动模型:旋转矩阵和四元。 用这两者我们可以容易地进行屏幕方向和虚拟世界坐标匹配并得出旋转模型然后被用于增强现实web类应用。

4.5K161

Unity基础(10)-坐标系统

参数中的z坐标的作用就是:用来表示上述平面离摄像机的距离。X,Y表示像素坐标,根据(X,Y)相对于屏幕的位置,得到游戏世界中的点相对于截面P的位置,也就将屏幕坐标换为世界坐标。...Transform进行 // 局部坐标世界坐标 Vector3 SpWorldPos1 = GameObject.Find("Cube").transform.TransformPoint...(SpLocalPos); // 世界坐标局部坐标 Vector3 SpLocalPos1 = GameObject.Find("Cube").transform.InverseTransformPoint...InVerseTransformDirection 04-屏幕坐标世界坐标的转换 public Vector3 screenPos; public Vector3 worldPos; // 世界坐标转换成屏幕坐标...参数中的z坐标的作用就是:用来表示上述平面离摄像机的距离。X,Y表示像素坐标,根据(X,Y)相对于屏幕的位置,得到游戏世界中的点相对于截面P的位置,也就将屏幕坐标换为世界坐标

4.7K20

解剖 WebGL & Three.js 工作原理

简单说来,矩阵用于坐标变换,如下图: 2、那它具体是怎么变换的呢,如下图: 3、举个实例,坐标平移2,如下图: 如果这时候,你还是没有理解,没有关系,你只需要知道,矩阵用于坐标变换。...比如:v(-0.5, 0.0, 1.0)转换为p(0.2, -0.4),这个过程类似我们用相机拍照。 4.2.2.1、顶点着色器处理流程 回到刚才的话题,顶点着色器是如何处理顶点坐标的呢?...position; uniform mat4 matrix; void main() { gl_Position = position * matrix; } 这就是应用了矩阵matrix,三维世界坐标转换成屏幕坐标...5.1、three.js顶点处理流程 WebGL工作原理的章节中,我们已经知道了顶点着色器会将三维世界坐标转换成屏幕坐标,但实际上,坐标转换不限于投影矩阵。...实际上,上面所有步骤,three.js都帮我们完成了。 5.1.5、three.js顶点处理具体流程 所以有了,多次矩阵计算,多次坐标换算。three.js具体是怎么做的呢?

9.6K20

Unity3D脚印3——Transfor

Transform组件用于控制物体的位置,旋转和缩放,这里面涉及两个重点,一个是坐标系,这个包括局部坐标系和世界坐标系的关系,另外一个是父子节点,GameObject的父子节点关系是通过Transform...,就是基于局部坐标系的移动 旋转相关的: 2个Vector3类型的变量 eulerAngles 在世界坐标旋转作为欧拉角度 localEulerAngles 相对父节点的欧拉角旋转 2个Quaternion...类型的变量 rotation 在世界坐标系中的旋转角度,是一个Quaternion对象(四元) localRotation 相对于父节点的旋转角度 void Rotate(Vector3 eulerAngles...: TransformDirection 一个方向局部坐标系转换到世界坐标系 InverseTransformDirection 一个方向世界坐标系转换到局部坐标系 TransformPoint...一个点局部坐标系转换到世界坐标系 InverseTransformPoint 一个点世界坐标系转换到局部坐标系 先记录到这里吧,感觉应该还有点什么的...

69020

基于WebGL的3D可视化告警系统关键技术解析 ThingJS

顶点着色器会先将顶点坐标通过矩阵变换为屏幕坐标,然后由GPU进行图元装配;第三,进行光栅化,即生成片元 (一个个像素点)。...为了解决开发效率低的问题,出现了基于 JavaScript语言的第三方库-three.js,这是开源的技术,受到了广大前端3D开发师的追捧。...用户角度出发,采用 WebGL技术在浏览器端对工业生产设备进行虚拟化仿真模拟,并基于综合监控管理平台采集到的设备运行数据进行车间设备运行情况的形象立体化展示,3D场景动效给管理者以良好的沉浸感和交互感...ThingJS示例采用js脚本让摄像机自动环绕某看点位置(世界坐标系下)或某物体旋转。【3D演示】 (3) 设备健康状态管理。...将相对于小车的位置 转换为 世界坐标 app.camera.position = car.selfToWorld([0, 5, -10]); // 摄像机目标点为 移动小车的坐标 app.camera.target

2.1K30

从零开始学习自动驾驶系统(八)-基础知识之车辆姿态表达

在Apollo中选择车辆后轴中心作为车辆的基准点 Apollo中的世界坐标系采用WGS-84坐标系(the World Geodetic System dating from 1984),如下图所示。...1 Apollo的Pose的局部坐标系是ENU(East-North-Up)坐标系。 2 2....其次是旋转的参照坐标系,欧拉角按旋转的坐标系分为:**内旋(intrinsic rotation)**即按照物体本身的坐标系进行旋转,坐标系会跟随旋转与世界坐标系产生偏移。...**外旋(extrinsic rotation)**即根据世界坐标系进行旋转。...旋转角度与四元的转化 四元坐标轴的旋转转化为绕向量的旋转,假设某个旋转是绕单位向量 image.png 进行了角度为 image.png 的旋转,那么这个旋转的四元形式为: image.png

2.3K10

【带着canvas去流浪(15)】threejs fundamentals翻译系列1-scene graph

本文是three.js系列博文的一篇,第一篇文章是【three.js基础知识】,如果你还没有阅读过,可以从这一篇开始,页面顶部可以切换为中文或英文。...月亮绕着地球做圆周运动,月球的视角来观察时,它是在地球的”本地坐标空间“中进行旋转的,然而如果相对于太阳的“本地坐标空间”来看,月球的运动轨迹就会变成非常复杂的螺旋线。...太阳开始绘制,首先要做的就是生成一个球体,然后将其放置在坐标原点。我们希望使用三者之间的相对关系来展示scene graph的用法。...你需要将相机镜头原来的50单位距离后移到150单位距离才能较好地观察这个系统。 在这个例子中,我们地球模型earthMesh设定为太阳模型sunMesh的子节点。...乍看之下,为了实现一些自己期望的平移或旋转效果通常都需要复杂的数学计算,例如在月球运动的示例中计算月球在世界坐标系中的位置,或者在坦克示例中通过世界坐标去计算坦克轮子应该绘制在哪里等,但当我们使用scene

1.6K10

OpenGL ES-3D图形变换知识

然后这些标准化设备坐标传入光栅器(Rasterizer),再将他们转换为屏幕上的二维坐标或像素。...首先,顶点坐标开始于局部空间(Local Space),称为局部坐标(Local Coordinate),然后经过世界坐标(World Coordinate),观察坐标(View Coordinate)...对象的坐标将会局部坐标转换到世界坐标;该转换是由模型矩阵(Model Matrix)实现的。...这些组合在一起的转换通常存储在一个观察矩阵(View Matrix)里,用来世界坐标转换到观察空间。...说到裁剪空间,又不得不提到投影的概念: 为了顶点坐标观察空间转换到裁剪空间,我们需要定义一个投影矩阵(Projection Matrix),它指定了坐标的范围,例如,每个维度都是-1000到1000

91520

OpenGL矩阵变换的数学推导

,我们渲染的物体就是在世界坐标系中,我们的模型需要放到世界坐标系中,那么当我们还没放的时候,模型就和世界坐标系没有联系,它就还处于自己的坐标系中,我们叫做模型坐标系、局部空间、局部坐标系,也就是图中的LOCAL...还没有,大家可以想像一下,我把一个东西放在世界坐标系的某个地方,我可以近处看观察它,也可以远处观察它,还可以从上下左右观察它,甚至还可以倒着观察它,因些还需要确定我们观察它的状态。...模型矩阵相对来说简单一些,相信大家还能回忆起来之前学数学时的知识,就是通过平移、缩放、旋转三种矩阵的组合实现将模型以某种姿态、某种大小放到世界坐标系的某个地方。...UVN基下的坐标,R就相当于是把基XYZ变换成UVN的变换矩阵,其中: 假设: 则有: 于是: 由于R是正交矩阵,有性质:R^-1=R^T(R^T代表R的置),为什么R是正交矩阵?...这样,我们就构造出了一个包含未知A和B的投影矩阵: 下面就是求解A和B: 我们z0为-f和-n代进去,-f就是远平面,-n就是近平面,求归一化后的坐标,-f最远,深度最深,归一化后是1,反之,-n

98030

ThreeJS中三维世界坐标转换成二维屏幕坐标

关键一步:vector.project(camera) ,表示将该三维坐标投影到视角相机平面上,变成一个二维坐标,结果为一个单位向量(标准向量),返回的结果是世界坐标worldVector在camera...画布的中心屏幕坐标系的角度看是坐标是(window.innerWidth/2,window.innerHeight/2),WebGL标准设备坐标系的角度看是坐标原点(0,0)。...var vector = worldVector.project(camera);//通过世界坐标获取标准设备坐标 var w = window.innerWidth / 2;...同理使用函数vector.unproject(camera)则可以屏幕2d坐标换为3d空间坐标, var vector = new THREE.Vector3(mX, mY, 0.5 );//这里定义深度值为...0.5 //鼠标坐标换为3D空间坐标 vector.unproject(camera);

4.5K10

OpenGL矩阵变换的数学推导

,我们渲染的物体就是在世界坐标系中,我们的模型需要放到世界坐标系中,那么当我们还没放的时候,模型就和世界坐标系没有联系,它就还处于自己的坐标系中,我们叫做模型坐标系、局部空间、局部坐标系,也就是图中的LOCAL...还没有,大家可以想像一下,我把一个东西放在世界坐标系的某个地方,我可以近处看观察它,也可以远处观察它,还可以从上下左右观察它,甚至还可以倒着观察它,因些还需要确定我们观察它的状态。...模型矩阵(Model Matrix)推导 相信大家在数学中都学过平移、缩放、旋转三种基本变换,模型放到世界坐标系中就是利用这三种变换的组合来实现的,我们来看一下平移、缩放、旋转三种变换对应的矩阵:  ...模型矩阵相对来说简单一些,相信大家还能回忆起来之前学数学时的知识,就是通过平移、缩放、旋转三种矩阵的组合实现将模型以某种姿态、某种大小放到世界坐标系的某个地方。...这样,我们就构造出了一个包含未知A和B的投影矩阵:  [6qj0qdesp3.jpeg] 下面就是求解A和B: 我们z0为-f和-n代进去,-f就是远平面,-n就是近平面,求归一化后的坐标,-f最远

6.2K62

终端图像处理系列 - OpenGL ES 2.0 - 3D基础(矩阵投影)

通常情况下,我们会根据画布(屏幕)的大小设定一个坐标范围,在顶点着色器中将这些坐标换为标准化设备坐标。...物体的坐标局部坐标变换到是世界坐标由模型矩阵(Model Matrix)负责实现。 模型矩阵是一种变换矩阵,能对物体进行位移,缩放,旋转。...观察空间(View Space): 观察空间是世界坐标转化为用户视野前方的坐标。一般用一个观察矩阵(View Matrix)来完成转换。...为了顶点坐标观察变换成裁剪空间,需定义一个投影矩阵(Projection Matrix),它指定一个范围的坐标,比如每个维度上的 -100 到 100。...观察坐标换为裁剪坐标的投影矩阵分为两种不同的形式:正交投影矩阵(Orthographic Projection Matrix),透视投影矩阵(Perspective Projection Matrix

2.4K110

【Cesium】Cesium坐标转换

2.1.1世界坐标 以椭球中心为原点的空间直角坐标系中的一个点的坐标。...角度弧度 π/180×角度 ; 弧度变角度 180/π×弧度。 2.2 坐标转换 Cesium其实是一个封装好的WebGL库,当然这里面就牵扯到好几套坐标问题:屏幕坐标、三维空间坐标、投影坐标。...2.2.5 经纬度坐标地理坐标(弧度) var cartographic = Cesium.Cartographic.fromDegree(point) //point是经纬度值 var coord_wgs84...= Cesium.Cartographic.fromDegrees(lng, lat, alt);//单位:度,度,米 2.2.6 经纬度坐标世界坐标 var cartesian = Cesium.Cartesian3...下面举个例子: 一个局部坐标为p1(x,y,z)的点,将它的局部坐标原点放置到loc(lng,lat,alt)上,局部坐标的z轴垂直于地表,局部坐标的y轴指向正北, 并围绕这个z轴旋转angle度

2.6K40

自动驾驶中的时空坐标

多种车体坐标系定义举例 世界坐标系系统 前面介绍的几种坐标系都是基于设备的局部坐标系,世界坐标系则是一个描述地球上位置关系的系统。地球是一个不规则的椭球,描述地球表面上的相位关系就没有那么直接。...于是需要一种坐标转换或者映射关系经纬度坐标换为以米为单位的平面直角坐标。 目前,这种坐标映射关系有多种标准,比如国际上通用的UTM坐标系,我国的北京54坐标系和西安80坐标系。...180度经线开始向东这些投影带编号,1编至60(北京处于第50带)。...正轴墨卡托投影示意图 坐标系间的关联 前边介绍了用于自动驾驶的传感器局部坐标系,车体坐标系,以及基于大地坐标世界坐标系。...传感器标定及标定板示例 车体坐标系到世界坐标系 车体坐标系和世界坐标系之间的关系是由车辆本身的位置和姿态决定的,这一换关系可以车辆的定位结果中直接得到。

4.6K100

OpenGL坐标系及坐标转换

世界坐标系:在现实世界中,所有的物体都具有三维特征,但计算机本身只能处理数字,显示二维的图形,三维物体及二维数据联系在一起的唯一纽带就是坐标。...为了使被显示的三维物体数字化,要在被显示的物体所在的空间中定义一个坐标系。这个坐标系的长度单位和坐标轴的方向要适合对被显示物体的描述,这个坐标系称为世界坐标系。世界坐标系是始终固定不变的。...世界坐标系以屏幕中心为原点(0, 0, 0),在OpenGL中用来描述场景的坐标。比如使用这个坐标系来描述物体及光源的位置。世界坐标系,是不会被改变的。...局部坐标系:OpenGL还定义了局部坐标系的概念,所谓局部坐标系,也就是坐标系以物体的中心为坐标原点,物体的旋转或平移等操作都是围绕局部坐标系进行的,这 时,当物体模型进行旋转或平移等操作时,局部坐标系也执行相应的旋转或平移操作...无论是在世界坐标系中进行转换还是在局部坐标系中进行 换,程序代码是相同的,只是不同的坐标系考虑的转换方式不同罢了。 视坐标系:以视点为原点,以视线方向为Z轴正方向的坐标系。

3.9K70

相机标定

一、基本知识 齐次坐标 把维为n维的向量用一个n+1维向量来表示(如x,y,z转换为x,y,z,w),齐次坐标有以下性质: 以齐次坐标表表示的点,若该坐标内的数值全乘上一相同非零实数,仍会表示该点;...二、相机成像几何模型 坐标系 为了三维物体映射到二维图像之中,我们需要建立坐标系,可以建立以下四个坐标系用以转换: 世界坐标系:Xw、Yw、Zw,三维世界的坐标系,为了描述目标物在真实世界里的位置而被引入...相机坐标系: Xc、Yc、Zc,在相机上建立的坐标系,为了相机的角度描述物体位置而定义,作为沟通世界坐标系和图像/像素坐标系的中间一环。单位为m。...为了世界坐标系的坐标(x,y,z)转换为像素坐标系的坐标(u,v),我们可以经过以下的转换: 1、世界坐标系->相机坐标系 我们想要得到X_w\rightarrow X_c的转换,可以直接通过平移与旋转实现...4、实际图像坐标系->像素坐标系 这一换只需要经过简单的平移,假设图像坐标系原点在像素坐标系下的坐标为(u_0,v_0),每个像素点在图像坐标系x轴、y轴方向的尺寸为:d_x、d_y,且像点在实际图像坐标系下的坐标

2.3K30

3D图形学线代基础

齐次坐标 齐次坐标就是新增一个额外的维度,用N+1维来表示N维坐标;把坐标统一换为齐次坐标之后就可以解决组合变换中存在平移时不能用矩阵连乘表示的问题了。 首先举例说明齐次坐标,如下: ?...正交矩阵 对于某个矩阵 A,如果其置换矩阵等于其逆矩阵,则称该矩阵 A 为正交矩阵: ? 已知某个矩阵为正交矩阵,那么就可以根据上述性质快速求出其逆矩阵;以旋转变换为例(旋转矩阵为正交矩阵): ?...O 为物体坐标系,W 为世界坐标系,C 为相机坐标系,S 为屏幕坐标系;以相机的视角重新描述场景相当于把场景世界坐标系变换到相机坐标系,这个变换矩阵称之为视图矩阵;最后相机会把它观察到的场景投影到屏幕上...视图矩阵会把场景世界坐标系变换到相机坐标系;而在相机坐标系中,相机位置在坐标系原点 O(0,0,0),其 Y 轴单位向量为(0,1,0),Z 轴单位向量为(0,0,1),X 轴单位向量为(1,0,0)...图中右侧为屏幕坐标系,以屏幕左下角为原点,X 轴水平向右,Y 轴垂直向上;假设屏幕宽度为 width,高度为 height,投影面坐标换为屏幕坐标系,需要先进行缩放,然后再平移即可,变换矩阵如下:

1.9K31

模型矩阵、视图矩阵、投影矩阵

模型视图投影矩阵的作用,就是顶点局部坐标系转化到规范立方体(Canonical View Volnme)中。...总而言之,模型视图投影矩阵=投影矩阵×视图矩阵×模型矩阵,模型矩阵顶点局部坐标系转化到世界坐标系中,视图矩阵顶点世界坐标系转化到视图坐标系下,而投影矩阵顶点视图坐标系转化到规范立方体中。...模型矩阵 模型矩阵局部坐标系下的顶点坐标转化到世界坐标系下。此处就要涉及局部坐标系相对于世界坐标系的位置和方向,或者说空间中的点的位置发生变化时,坐标如何变化。...当一个模型顶点数量增加到上百甚至上千个,模型变换的步骤也增加到几十步时,模型矩阵的作用就很明显了:如果没有齐次坐标(也当然没有模型矩阵),对每个顶点都需要一步一步地变换:平移的时候加上一个向量,旋转的时候左乘一个矩阵...也就是这个点在视图坐标系下的坐标(模型矩阵顶点局部坐标系转化到世界坐标系中,视图矩阵顶点世界坐标系转化到视图坐标系下) 如果观察者视为一个模型,那么视图矩阵就是观察者的模型矩阵的逆矩阵。

1.9K20

unity--实现新手引导功能 一:矩形镂空功能 三、新手引导的方法封装四、事件渗透五、完善优化

,而转换的屏幕坐标的原点是左下角,所以需要转化 4、RectTransformUtility.ScreenPointToLocalPointInRectangle:屏幕坐标换为局部坐标   参数:     ...RectTransform rect ------转换为谁的局部坐标     Vector2 screenPoint ------要转换的屏幕坐标     Camera cam,...i]=RectTransformUtility.WorldToScreenPoint(canvas.worldCamera, targetCorners[i]); // 屏幕坐标换为局部坐标...参数角的数组 target.GetWorldCorners(targetCorners); // 讲四个角的世界坐标转为局部坐标坐标 for (int...参数角的数组 target.GetWorldCorners(targetCorners); // 讲四个角的世界坐标转为局部坐标坐标 for (int

4.8K30
领券