matrix - 如何通过围绕相机位置旋转所有点来模拟 3D 空间中的相机旋转？

Question

目前我正在使用 Python 开发一个简单的 3D 渲染器（我知道，可能不是最佳选择），我无法弄清楚如何让相机旋转 - 或者更准确地说，我无法弄清楚如何让一个点围绕相机在 3D 空间中的位置。我尝试使用此处描述的使用旋转矩阵的方法，但这似乎只是使点围绕自己旋转。

例如，如果我在一个有立方体的场景中，而不是立方体围绕相机旋转，从而产生相机旋转的错觉，立方体只会围绕自身旋转，所以看起来就像有一个立方体在旋转。

希望这是一个明显的解决方案，如有必要，我可以发布我的代码。

标签： matrixgraphics3dcomputer-science

Answer 1

为了围绕空间中的任意点旋转：

• 首先，将该点转换为原点
• 然后，绕原点旋转
• 最后，将原点翻译回原点。

给定旋转点p和旋转矩阵R：

def rot_about_point(p, R, x):
  return translate(p) @ R @ translate(-p) @ x

上面的代码假设x是一个列向量（齐次 4 向量），因此矩阵在左侧将它们相乘，并且从右到左读取几何变换。