游戏空间矩阵变化的深度探索2
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发布于 2017-9-1 11:05:17

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本帖最后由 胖纸_DHW 于 2021-1-8 11:38 编辑

三、实践


  有了理论,我们来实践一把。首先,我们得搞定SVD算法,这个难不倒我,matlab有现成的库,我们写一个my_svd,内容如下图(2)所示:


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图(2)

  可以看到,my_svd实现了svd的功能,并且是对M的伸缩变换做的。


  写完之后,我们用matlab中的matlab coder工代码生成功能,生成一个my_svd.dll(使用matlabr2016a,vs2015)。然后把my_svd.dll拷贝到Assets/Plugins目录下,新建一个脚本TestScaleRotate.cs,在脚本里导入我们的my_svd.dll,如下图(3)所示:


095225nl1tp1notvalitpa.jpg
图(3)

  开始时,要调用my_svd_initialize(),结束时,调用my_svd_terminate(),非常的方便。


  然后我们建立一个如下图(4)所示的场景


图(4)

  我们把TestScaleRotate.cs挂到CubeCopy对象上,让CubeCopy来复制Cube的TRS变换。


  TestScaleRotate.cs的主要内容如下图(5)所示(src指向Cube的Transform):


图(5)

  代码意思就是拷贝我们之前的讨论,把src.localToWorldMatrix分解成(P, U, S, V),把P赋值给transform.parent.localPosition,U, S, V分别赋值给CubeCopy的三元组。产生的效果如下图(6)所示,可以看到,Mesh严丝合缝的一致,但BoxCollider不是(绿色的框),因为BoxCollider是按lossyScale伸缩的。


图(6)

  四、讨论


  说了这么多,那么这个实际上有什么用呢?实际上是有用的,搞过PhysX的人都知道:PhysX里的Transform只有两层结构PxActor及PxShape,这样的设计大大简化了PhysX,同时又能保证其具有完备的能力。当然,基本物理组件里(Box, Sphere等)没有scale这个属性,只有在Mesh, HeightField里有PxMeshScale属性。因此对于基本物理组件,无法在物理中完备表示,因此只能用lossyScale来表示伸缩。


  另外,本文中的一个重要结论:任意TRS组合可以表示成(P, U, S, V)。可以用于简化Transform计算,比如某些动画。或者如果Transform的读写由于层数太多而导致性能问题,也有优化的基础。

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