- html - 出于某种原因,IE8 对我的 Sass 文件中继承的 html5 CSS 不友好?
- JMeter 在响应断言中使用 span 标签的问题
- html - 在 :hover and :active? 上具有不同效果的 CSS 动画
- html - 相对于居中的 html 内容固定的 CSS 重复背景?
我正在使用 Rust 制作类似 Minecraft 的游戏 Vulkano用于渲染游戏的 Vulkan API 绑定(bind)。我有一个围绕 Y 轴或 X 轴旋转的播放器,专门使用 FPS View 矩阵实现。 View 矩阵的预期输出是一个 4x4 浮点齐次矩阵 ([[f32; 4]; 4]
)。
我尝试使用 cgmath
库和 nalgebra
库作为 FPS View 矩阵的实现,尽管我决定仅使用 手动实现它nalgebra
用于矩阵运算。
# cargo.toml
vulkano = "0.18.0"
vulkano-shaders = "0.13"
vulkano-win = "0.18.0"
winit = "0.22.0"
nalgebra = "0.21.1"
nalgebra-glm = "0.7.0"
extern crate nalgebra as na;
use na::{
Point3,
Rotation3,
Matrix4,
};
use crate::Dimension;
type Matrix3D = [[f32; 4]; 4];
// generates the mvp matrix for meshes and other pipelines
pub fn gen_mvp(&self, dimensions: Dimension<u32>) -> (Matrix3D, Matrix3D, Matrix3D) {
let proj = Perspective3::new(dimensions.aspect() as f32, 3.14 / 2.0, 0.1, 1000.0);
let eye = &self.position;
let target: Vector3<f32> = Vector3::new(1.0, 0.0, 1.0);
let up = Vector3::new(0.0, -1.0, 0.0);
println!("ROT MAT: {:?}", self.rotation.euler_angles());
println!("POS MAT: {:?}", self.position.coords.data);
println!("ROT POS: {:?}", self.rotation.transform_vector(&target));
let d = self.rotation.transform_vector(&target).data;
println!("TARGET : {:?}", self.rotation.transform_vector(&target));
let roty = Rotation3::from_euler_angles(self.rotation.euler_angles().0, self.rotation.euler_angles().1, 0.0);
// let view = Isometry3::look_at_lh(eye, &(&self.position + &roty * &target), &up);
let view = Self::fpv_view(eye, &self.rotation);
// let rot = UnitQuaternion::new(Vector3::new(0.0, self.rotation.euler_angles().1, self.rotation.euler_angles().2));
// let crd = self.position.coords.data;
// let view_pos = Isometry3::from_parts(Translation3::new(crd[0], crd[1], crd[2]), UnitQuaternion::new(Vector3::new(0.0, 0.0, 0.0)));
// let view_rot = Isometry3::from_parts(Translation3::new(0.0, 0.0, 1.0), rot);
// let view = view_rot * view_pos;
// let model = glm::identity::<f32, >();
let model = Matrix4::identity();
// let eye = Point3::new(0.0, 0.0, 1.0);
// let target = Point3::new(1.0, 0.0, 0.0);
// let view = Isometry3::look_at_rh(&eye, &target, &Vector3::y());
// let model = Isometry3::identity(); // the world
// let proj = perspective (self.fov, dimensions.aspect() as f32, 0.1 , 1000.0);
// let view = Matrix4::from_angle_x(self.rotation.x) * Matrix4::from_angle_y(self.rotation.y) *
// Matrix4::look_at(Point3::new(self.position.x, self.position.y, 1.0+self.position.z), self.position.into(), Vector3::new(0.0, -1.0, 0.0));
// let world = Matrix4::identity();
let proj_matrix = proj.as_matrix();
let view_matrix = view;
let proj_cooked: &[f32] = proj_matrix.as_slice();
let view_cooked: &[f32] = view.as_slice();
let model_cooked: &[f32] = model.as_slice();
let proj_dt;
let view_dt;
let model_dt;
unsafe {
assert_eq!(proj_cooked.len(), 16);
assert_eq!(view_cooked.len(), 16);
assert_eq!(model_cooked.len(), 16);
proj_dt = *(proj_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
view_dt = *(view_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
model_dt = *(model_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
}
(proj_dt, view_dt, model_dt)
}
fn fpv_view(eye: &Point3<f32>, rot: &Rotation3<f32>) -> Matrix4<f32> {
let (roll, pitch, yaw) = rot.euler_angles();
let e = &eye.coords.data;
// -- snip --
let xrot = Matrix4::new(
1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, pitch.cos(),-pitch.sin(), 0.0,
0.0, pitch.sin(), pitch.cos(), 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
);
let yrot = Matrix4::new(
yaw.cos(), 0.0, yaw.sin(), 0.0,
0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
-yaw.sin(), 0.0, yaw.cos(), 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
);
// also tried to transpose the translation matrix too
// let translation = Matrix4::new(
// 1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
// 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
// 0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
// -e[0], -e[1], -e[2], 1.0,
// );
let translation = Matrix4::new(
1.0, 0.0, 0.0, -e[0],
0.0, 1.0, 0.0, -e[1],
0.0, 0.0, 1.0, -e[2],
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
);
// also tried inverting the view matrix
// (translation * yrot * xrot).try_inverse().unwrap()
translation * yrot * xrot
}
我还尝试使用传统的 look_at(eye, target, up)
函数。
结果要么是奇怪的剪裁/扭曲,要么是旋转不正确。我试图找到一些外部资源,例如 MVP 矩阵教程、问题和论坛,但解决方案总是导致出现奇怪的渲染。
我目前在游戏中构建的环境只是一个 64x64x64 block 大小的大型空心 block ,纹理仅在 block 边界上,没有启用 alpha 混合的面剔除。
这是我能得到的最接近的绕 y 轴旋转的地方,它绕着一个假想的大圆路径旋转,它应该只是围绕玩家旋转。
pub fn gen_mvp(&self, dimensions: Dimension<u32>) -> (Matrix3D, Matrix3D, Matrix3D) {
let proj = Perspective3::new(dimensions.aspect() as f32, 3.14 / 2.0, 0.1, 1000.0);
let eye = &self.position;
let target: Vector3<f32> = Vector3::new(0.0, 0.0, 1.0);
let up = Vector3::new(0.0, -1.0, 0.0);
let roty = Rotation3::from_euler_angles(self.rotation.euler_angles().0, self.rotation.euler_angles().1, 0.0);
let view = Isometry3::look_at_lh(eye, &(&self.position + (&roty * &target)), &up);
let model = Matrix4::identity();
let proj_matrix = proj.as_matrix();
let view_matrix = view.to_homogeneous();
let proj_cooked: &[f32] = proj_matrix.as_slice();
let view_cooked: &[f32] = view_matrix.as_slice();
let model_cooked: &[f32] = model.as_slice();
let proj_dt;
let view_dt;
let model_dt;
unsafe {
assert_eq!(proj_cooked.len(), 16);
assert_eq!(view_cooked.len(), 16);
assert_eq!(model_cooked.len(), 16);
proj_dt = *(proj_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
view_dt = *(view_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
model_dt = *(model_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
}
(proj_dt, view_dt, model_dt)
}
最佳答案
代码不起作用的主要原因是我误解了播放器转换的两个主要部分。首先,我认为模型矩阵仅用于自定义、独立于世界的转换。但我发现模型矩阵(结合世界 MVP 矩阵)也用于旋转世界 围绕 相机(它保持静态朝向 -z 方向)。其次,纯数值、数学库中使用的大多数旋转都是四元数,这意味着仅更改其中两个轴会影响第三个轴。误认为四元数,我决定唯一的方法是创建一个手动的纯欧拉角旋转矩阵。
结果代码如下所示:
// camera.rs
pub struct Camera {
pub position: Point3<f32>,
pub rotation: Rotation<f32>, // manual pure euler angle rotation
rot_speed: f32,
trans_speed: f32,
// fovy: Rotation<f32, Dim>,
}
// -- snip --
// generates the mvp matrix for meshes and other pipelines
pub fn gen_mvp(&self, dimensions: Dimension<u32>) -> (Matrix3D, Matrix3D, Matrix3D) {
let proj = Perspective3::new(dimensions.aspect() as f32, 3.14 / 2.0, 0.1, 1000.0);
let eye = Point3::new(0.0, 0.0, 0.0);
let target = Point3::new(0.0, 0.0, -1.0);
let up = Vector3::new(0.0, -1.0, 0.0);
let view = Isometry3::look_at_lh(&eye, &target, &up);
let crd = &self.position.coords.data;
let model = Translation3::new(crd[0], crd[1], crd[2]);
let model = model.to_homogeneous() * self.rotation.matrix();
let proj_matrix = proj.as_matrix();
let view_matrix = view.to_homogeneous();
let model_matrix = model.try_inverse().unwrap();
let proj_cooked: &[f32] = proj_matrix.as_slice();
let view_cooked: &[f32] = view_matrix.as_slice();
let model_cooked: &[f32] = model_matrix.as_slice();
let proj_dt;
let view_dt;
let model_dt;
unsafe {
assert_eq!(proj_cooked.len(), 16);
assert_eq!(view_cooked.len(), 16);
assert_eq!(model_cooked.len(), 16);
proj_dt = *(proj_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
view_dt = *(view_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
model_dt = *(model_cooked.as_ptr() as *const Matrix3D);
}
(proj_dt, view_dt, model_dt)
}
// datatype.rs
// -- snip --
#[derive(Copy, Clone, Debug)]
pub struct Rotation<T: Copy + Debug + PartialEq + Float> {
pub x: T,
pub y: T,
pub z: T,
}
impl Rotation<f32> {
pub fn new(x: f32, y: f32, z: f32) -> Self {
Self {
x,
y,
z,
}
}
pub fn matrix(&self) -> Matrix4<f32> {
let sx = self.x.sin();
let cx = self.x.cos();
let sy = self.y.sin();
let cy = self.y.cos();
let sz = self.z.sin();
let cz = self.z.cos();
Matrix4::new( // z
cz, -sz, 0.0, 0.0,
sz, cz, 0.0, 0.0,
0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
) * Matrix4::new( // y
cy, 0.0, sy, 0.0,
0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
-sy, 0.0, cy, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
) * Matrix4::new( // x
1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, cx, -sx, 0.0,
0.0, sx, cx, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
)
}
}
感谢大家澄清模型矩阵和 nalgebra 的 Rotation3
(reddit)。我希望没有人会掉进这个令人困惑的洞里。
关于rust - 您如何正确实现 View 矩阵?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/62540130/
编辑备注 由于 Rust(版本:1.42)仍然没有稳定的 ABI ,推荐使用extern (目前相当于extern "C"(将来可能会改变))否则,可能需要重新编译库。 This article解释如
词法分析器/解析器文件位于 here非常大,我不确定它是否适合只检索 Rust 函数列表。也许我自己编写/使用另一个库是更好的选择? 最终目标是创建一种执行管理器。为了上下文化,它将能够读取包装在函数
我试图在 Rust 中展平 Enum 的向量,但我遇到了一些问题: enum Foo { A(i32), B(i32, i32), } fn main() { let vf =
我正在 64 位模式下运行的 Raspberry Pi 3 上使用 Rust 进行裸机编程。我已经实现了一个自旋锁,如下所示: use core::{sync::atomic::{AtomicBool
我无法理解以下示例是如何从 this code 中提炼出来的, 编译: trait A: B {} trait B {} impl B for T where T: A {} struct Foo;
在我写了一些代码和阅读了一些文章之后,我对 Rust 中的移动语义有点困惑,我认为值移动后,它应该被释放,内存应该是无效的。所以我尝试写一些代码来作证。 第一个例子 #[derive(Debug)]
https://doc.rust-lang.org/reference/types/closure.html#capture-modes struct SetVec { set: HashSe
考虑 const-generic 数据结构的经典示例:方矩阵。 struct Matrix { inner: [[T; N]; N] } 我想返回一个结构体,其 const 参数是动态定义的:
以下代码无法编译,因为 x在移动之后使用(因为 x 具有类型 &mut u8 ,它没有实现 Copy 特性) fn main() { let mut a: u8 = 1; let x:
我在玩 Rust,发现了下面的例子: fn main() { let mut x = [3, 4, 5].to_vec(); x; println!("{:?}", x); }
假设一个 Rust 2018 宏定义了一个 async里面的功能。它将使用的语法与 Rust 2015 不兼容。因此,如果您使用 2015 版编译您的 crate,那么宏中的扩展代码不会与它冲突吗?
假设我有一些 Foo 的自定义集合s: struct Bar {} struct Foo { bar: Bar } struct SubList { contents: Vec, }
代码如下: fn inner(x:&'a i32, _y:&'b i32) -> &'b i32 { x } fn main() { let a = 1; { let b
在lifetime_things的定义中,'b的生命周期比'a长,但实际上当我调用这个函数时,x1比y1长,但是这样可以编译成功: //here you could see 'b:'a means
我正在尝试检索 FLTK-RS Widget 周围的 Arc Mutex 包装器的内部值: pub struct ArcWidget(Arc>); impl ArcWidget{ pub
如下代码所示,我想封装一个定时函数,返回一个闭包的结果和执行时间。 use tap::prelude::Pipe; use std::time::{Instant, Duration}; pub fn
我想实现自己的通用容器,这是我正在使用的特征的片段: pub trait MyVec where Self: Default + Clone + IntoIterator, Self:
所需代码: 注释掉的块可以编译并工作,但是我想从嵌套的匹配样式转变为更简洁的函数链 async fn ws_req_resp(msg: String, conn: PgConn) -> Result>
我正在尝试编写一些代码,该代码将生成具有随机值的随机结构。对于结构,我具有以下特征和帮助程序宏: use rand::{thread_rng, Rng}; use std::fmt; pub trai
我有一个带有函数成员的结构: struct Foo { fun: Box, } type FooI = Foo; 这不起作用: error[E0106]: missing lifetime s
我是一名优秀的程序员,十分优秀!