图形几何之美系列:仿射变换矩阵之Y-Up和Z-Up

" 图形学中Y-Up和Z-Up的概念也会让人困惑,这是什么?为什么要这样?该怎么转换?"

  1. 图形几何之美系列:三维实体结构表达

  2. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵

  3. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵(二)

  4. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵之先转后偏

1.前言

所有的3D工具都包含一个具有X、Y和Z轴的三维环境。在这些工具中,X轴方向是相同的,即在前视图是从左到右的水平线。

然而, 不同的 3D 工具可能对Y轴和Z轴的朝向有不同的解释。一些3D工具是Y-Up的, 即Y轴是竖直方向的;而其他的3D工具是Z-Up的, 即Z轴是竖直方向的。

2.部分3D软件中的规则

不同的3D工具关于竖直方向(Up方向)是Y轴还是Z轴有不同的定义 ,而处理的比较好的3D工具是可以自动的进行Y-Up/Z-Up间的转换的,即支持Y-Up、Z-Up的模型导入,自动的针对性做不同的处理,让模型能够正常显示和使用。
图:部分3D软件中的Up轴规则

由上图可知,如果是Z-Up的模型,导入到Y-Up的3D工具中,或者将Y-Up的模型导入到Z-Up的3D工具中,如果不作处理的话,那么模型显示将是错误的。

那么该怎么处理呢?大家仔细看看图,结合上述章节中的仿射变换矩阵构成和原理,想一想~

提示

详细讲解可参考作者CSDN博文:Y-Up和Z-Up的概念

3.Y-Up转Z-Up

由Y-Up 转换为Z-Up,可以对模型绕着X轴旋转π/2(弧度)来达到此操作,相当于应用如下的转换矩阵:
图:Y-Up到Z-Up的矩阵构造

同理,由Z-Up转换为Z-Up,可以对模型绕着X轴旋转-π/2(弧度)来达到此操作;

图:Z-Up到Y-Up的矩阵构造

补充

glTF格式标准是Y-Up,存储还是按照X、Y、Z,只不过Y的数据是模型的Up方向的,解析glTF的业务方都是按照这个标准来解析,如果显示的平台是Z-Up的,就需要对模型做转换,转换过程见上文。

  1. 图形几何之美系列:三维实体结构表达

  2. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵

  3. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵(二)

  4. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵之先转后偏

  5. 图形几何之美系列:仿射变换矩阵之Y-Up和Z-Up

欢迎关注,图形几何之美系列 将继续更新......

相关推荐
lisw057 小时前
Dayhoff的PAM替换矩阵理论评介!
线性代数·算法·矩阵
DFT计算杂谈21 小时前
可DIY布里渊区图像绘制编辑器
人工智能·机器学习·语言模型·矩阵·编辑器
Pniubi21 小时前
力扣54.螺旋矩阵
算法·leetcode·矩阵
Pniubi1 天前
力扣73 矩阵置零
算法·leetcode·矩阵
kingx32 天前
Bugku 逆向 MatrixHunter:黑盒 oracle + GF(2) 消元出唯一解
网络安全·矩阵·逆向·ctf
莱茶荼菜6 天前
【slam公式】
人工智能·线性代数·机器学习
吴名氏.6 天前
Java转AI Agent教程(第九周)错误矩阵
java·人工智能·矩阵·ai agent
伯奥克客服7 天前
2026年视频矩阵厂家技术评估:从EDID到控制协议开放度的六维筛选法
线性代数·矩阵·音视频
释厄6238 天前
三角基底律——矩阵3x6 是所有三角形的基底·3D中高就是边
线性代数·3d·矩阵
桑年9 天前
四、Pandas数据处理
人工智能·python·线性代数·pandas·数据可视化·数据处理