Unity中Shader旋转矩阵(四维旋转矩阵)
文章目录
- 前言
- 一、围绕X轴旋转
- 1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕X轴旋转的点阵。
- 2、求M~rotate~
- 二、围绕Y轴旋转
- 1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕Y轴旋转的点阵。
- 2、求M~rotate~
- 三、围绕Z轴旋转
- 1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕Z轴旋转的点阵。
- 2、求M~rotate~
- 四、在Shader实现
- 1、在属性面板定义四维变量,用xyz控制XYZ轴上的旋转
- 2、在常量缓冲区申明该变量
- 3、在 顶点着色器 定义旋转矩阵
- 4、使用旋转矩阵与模型顶点相乘输出
- 5、最终效果
- 五、最终测试代码
前言
在上篇文章中,我们推算出了Shader物体旋转所使用的二维旋转矩阵。
- Unity中Shader旋转矩阵(二维旋转矩阵)
在这篇文章中,我们来推算得到四维旋转矩阵。
一、围绕X轴旋转
围绕X轴旋转代表,物体顶点的X轴不变。
1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕X轴旋转的点阵。

- 我们把P2增加一维且分量为1
2、求Mrotate
- Mrotate * P1 = P2
- Mrotate = P2* P1-1

- 最后得到Mrotate

二、围绕Y轴旋转
围绕Y轴旋转代表,物体顶点的Y轴不变。
1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕Y轴旋转的点阵。

- 我们把P2增加一维且分量为1
2、求Mrotate
- Mrotate * P1 = P2
- Mrotate = P2* P1-1

- 最后得到Mrotate

三、围绕Z轴旋转
围绕Z轴旋转代表,物体顶点的Z轴不变。
1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕Z轴旋转的点阵。

- 我们把P2增加一维且分量为1
2、求Mrotate
- Mrotate * P1 = P2
- Mrotate = P2* P1-1

- 最后得到Mrotate

可以修改sin函数前面的负号位置实现顺时针还是逆时针。这篇文章中是顺时针
四、在Shader实现
1、在属性面板定义四维变量,用xyz控制XYZ轴上的旋转
_Rotation(“Rotation(XYZ)”,Vector) = (0,0,0,0)
2、在常量缓冲区申明该变量
CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
float4 _Rotation;
CBUFFER_END
3、在 顶点着色器 定义旋转矩阵
float4x4 M_rotateX = float4x4
(
1,0,0,0,
0,cos(_Rotation.x),sin(_Rotation.x),0,
0,-sin(_Rotation.x),cos(_Rotation.x),0,
0,0,0,1
);
float4x4 M_rotateY = float4x4
(
cos(_Rotation.y),0,sin(_Rotation.y),0,
0,1,0,0,
-sin(_Rotation.y),0,cos(_Rotation.y),0,
0,0,0,1
);
float4x4 M_rotateZ = float4x4
(
cos(_Rotation.z),sin(_Rotation.z),0,0,
-sin(_Rotation.z),cos(_Rotation.z),0,0,
0,0,1,0,
0,0,0,1
);
4、使用旋转矩阵与模型顶点相乘输出
v.vertexOS = mul(M_rotateX,v.vertexOS);
v.vertexOS = mul(M_rotateY,v.vertexOS);
v.vertexOS = mul(M_rotateZ,v.vertexOS);
5、最终效果

五、最终测试代码
//平移变换
//缩放变换
//旋转变换(四维)
Shader "MyShader/URP/P3_5_7"
{Properties{_Translate("Translate(XYZ)",Vector) = (0,0,0,0)_Scale("Scale(XYZ)",Vector)= (1,1,1,1)_Rotation("Rotation(XYZ)",Vector) = (0,0,0,0)}SubShader{Tags{"PenderPipeline"="UniversalPipeline""RenderType"="Opaque""Queue"="Geometry"}Pass{HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"struct Attribute{float4 vertexOS : POSITION;};struct Varying{float4 vertexCS : SV_POSITION;};CBUFFER_START(UnityPerMaterial)float4 _Translate;float4 _Scale;float4 _Rotation;CBUFFER_ENDVarying vert (Attribute v){Varying o;//平移变换float4x4 M_Translate = float4x4(1,0,0,_Translate.x,0,1,0,_Translate.y,0,0,1,_Translate.z,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_Translate,v.vertexOS);//缩放交换float4x4 M_Scale = float4x4(_Scale.x,0,0,0,0,_Scale.y,0,0,0,0,_Scale.z,0,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_Scale,v.vertexOS);//旋转变换float4x4 M_rotateX = float4x4(1,0,0,0,0,cos(_Rotation.x),sin(_Rotation.x),0,0,-sin(_Rotation.x),cos(_Rotation.x),0,0,0,0,1);float4x4 M_rotateY = float4x4(cos(_Rotation.y),0,sin(_Rotation.y),0,0,1,0,0,-sin(_Rotation.y),0,cos(_Rotation.y),0,0,0,0,1);float4x4 M_rotateZ = float4x4(cos(_Rotation.z),sin(_Rotation.z),0,0,-sin(_Rotation.z),cos(_Rotation.z),0,0,0,0,1,0,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_rotateX,v.vertexOS);v.vertexOS = mul(M_rotateY,v.vertexOS);v.vertexOS = mul(M_rotateZ,v.vertexOS);o.vertexCS = TransformObjectToHClip(v.vertexOS.xyz);return o;}half4 frag (Varying i) : SV_Target{return 1;}ENDHLSL}}
}相关文章:
Unity中Shader旋转矩阵(四维旋转矩阵)
文章目录 前言一、围绕X轴旋转1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕X轴旋转的点阵。2、求M~rotate~ 二、围绕Y轴旋转1、可以使用上篇文章中,同样的方法推导得出围绕Y轴旋转的点阵。2、求M~rotate~ 三、围绕Z轴旋转1、可以使用上篇文章中&#x…...
【大数据】Centos 7安装教程
一、下载VMware 大家可以通过浏览器进入官网下载VMware,下载后打开VMware进行安装。 二、下载镜像的方式 1、进入Centos官网下载 2、进入阿里云、华为云镜像站下载 以阿里云为例,这里有很多,比如ubuntu、centos,点进去就可以选…...
2024 年 11 款最佳 Android 数据恢复软件应用
Android 设备上的数据丢失可能是一种令人痛苦的经历,通常会导致不可替代的信息瞬间消失。 意外删除、系统崩溃或格式错误都可能发生,重要数据的丢失可能会扰乱日常工作并影响您的工作效率。 幸运的是,技术进步带来了多种恢复解决方案&…...
Redis 核心知识总结
Redis 核心知识总结 认识 Redis 什么是 Redis? Redis 是一个由 C 语言开发并且基于内存的键值型数据库,对数据的读写操作都是在内存中完成,因此读写速度非常快,常用于缓存,消息队列、分布式锁等场景。 有以下几个特…...
Android Jetpack之用Room+ViewModel+LiveData实现增删改查数据(createFromAsset())
文章目录 一、Room简介二、用RoomViewModelLiveData增删改查数据三、下载源码 一、Room简介 Room是Google推出的数据库框架,是一个 ORM (Object Relational Mapping)对象关系映射数据库、其底层还是对SQLite的封装。 Room包含三个主要组件: 数据库类&…...
MySQL ORDER BY(排序) 语句-读取的数据进行排序
MySQL ORDER BY(排序) 语句 我们知道从 MySQL 表中使用 SELECT 语句来读取数据。 如果我们需要对读取的数据进行排序,我们就可以使用 MySQL 的 ORDER BY 子句来设定你想按哪个字段哪种方式来进行排序,再返回搜索结果。 MySQL ORDER BY(排序) 语句可以…...
【ES】es介绍
倒排索引(Inverted Index)和正排索引(Forward Index) 正排索引是一种以文档为单位的索引结构,它将文档中的每个单词或词组与其所在的文档进行映射关系的建立。正排索引通常用于快速检索指定文档的内容,可以…...
07.kubernetes客户端部署
kubernetes 客户端部署 主要是配置 kubectl 完成以下两个操作: 首先是要实现通过命令行连接到Kubernetes的apiserver然后就是创建必要的 ClusterRoleBinding 实现 kubelet bootstrapping CSR 的自动验签kubelet bootstrapping主要涉及以下两个问题,官方文档已经给出详细的介…...
laravel5.8中实现验证码组件的安装和验证
本篇文章主要讲解使用laravel5.8自带的验证码库实现验证码验证的效果教程。通过本教程你可以快速接入到自己的项目中开发相应的验证功能。 作者:任聪聪 (rccblogs.com) 日期:2023年12月17日 实际效果 安装步骤 步骤一、输入命令 composer require mews…...
使用VScode通过内网穿透在公网环境下远程连接进行开发
文章目录 前言1、安装OpenSSH2、vscode配置ssh3. 局域网测试连接远程服务器4. 公网远程连接4.1 ubuntu安装cpolar内网穿透4.2 创建隧道映射4.3 测试公网远程连接 5. 配置固定TCP端口地址5.1 保留一个固定TCP端口地址5.2 配置固定TCP端口地址5.3 测试固定公网地址远程 前言 远程…...
常用的 linux 命令
常用的 linux 命令 1.从其他机器拷贝文件夹2.查看哪个程序在用特定端口3.实时监控日志文件内容4.查看指定用户拥有的进程5.查看磁盘空间使用情况6.文件搜索which(whereis) 显示系统命令所在目录find 查找任何文件或目录1) 根据文件名称查找2)…...
[论文阅读笔记28] 对比学习在多目标跟踪中的应用
这次做一篇2D多目标跟踪中使用对比学习的一些方法. 对比学习通过以最大化正负样本特征距离, 最小化正样本特征距离的方式来实现半监督或无监督训练. 这可以给训练MOT的外观特征网络提供一些启示. 使用对比学习做MOT的鼻祖应该是QDTrack, 本篇博客对QDTrack及其后续工作做一个总…...
Ubuntu 下播放语音提示
目录 一、安装语音库 二、生成音频文件 三、语音播放代码 一、安装语音库 sudo apt update apt-get install libasound2-dev二、生成音频文件 # 文字生成 MP3网地:https://www.text-to-speech.cn/# MP3 转 WAV网址:https://www.aconvert.com/cn/aud…...
ubuntu 用户管理
ubuntu 用户管理 用户组管理用户管理VNC 远程桌面参考 用户组管理 # 查看所有组信息 cat /etc/group # 查看当前用户所在组 groups # 添加用户组 sudo groupadd uav# 添加ostest用户到 uav 用户组 需要注销并重新登录 sudo gpasswd -a ostest uav sudo usermod -aG uav ostes…...
轻舟已过万重山,鸿蒙4.0程序员危机
现在是2023年末。自从华为推出的鸿蒙系统到现在已经有4年多。之前的鸿蒙系统只是基于Android套壳,因为这也也被无数人瞧不起,自从华为秋季发布会后,宣布鸿蒙4.0问世。不再兼容Android,华为做独立的系统终于打了翻身仗。 鸿蒙系统…...
【Pytorch】学习记录分享6——PyTorch经典网络 ResNet与手写体识别
【Pytorch】学习记录分享5——PyTorch经典网络 ResNet 1. ResNet (残差网络)基础知识2. 感受野3. 手写体数字识别3. 0 数据集(训练与测试集)3. 1 数据加载3. 2 函数实现:3. 3 训练及其测试: 1. ResNet &…...
Flink1.17实战教程(第三篇:时间和窗口)
系列文章目录 Flink1.17实战教程(第一篇:概念、部署、架构) Flink1.17实战教程(第二篇:DataStream API) Flink1.17实战教程(第三篇:时间和窗口) Flink1.17实战教程&…...
CSS 纵向扩展动画
上干货 <template><!-- mouseenter"startAnimation" 表示在鼠标进入元素时触发 startAnimation 方法。mouseleave"stopAnimation" 表示在鼠标离开元素时触发 stopAnimation 方法。 --><!-- 容器元素 --><div class"container&q…...
Android 12 Token 机制
一、前言 在 android framework 框架中 activity 和 window 是相互关联的,而他们的管理者 AMS 和 WMS 是怎么来实现这种关联关系的,答案就是通过 token。 首先大家需要了解一下 LayoutParams,当然属性很多,简单了解即可…...
TCP与UDP是流式传输协议吗?
TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是两种主要的传输层协议,它们用于在网络中传输数据。它们不是流式传输协议,而是提供了不同的数据传输特性: 1. TCP(传输控制协议࿰…...
告别百度云!手把手教你从Keil官网下载安装STM32全系列芯片支持包(附离线包备份技巧)
从Keil官网高效获取STM32芯片支持包的完整指南 为什么需要直接从Keil官网获取芯片支持包 在嵌入式开发领域,STM32系列微控制器因其出色的性能和丰富的生态系统而广受欢迎。然而,许多开发者在搭建开发环境时,往往习惯于从第三方网盘获取Keil M…...
Seurat实战:如何用FindMarkers函数精准鉴定单细胞亚群(附避坑指南)
Seurat实战:用FindMarkers函数精准鉴定单细胞亚群的7个关键策略 单细胞RNA测序技术正在彻底改变我们对复杂组织的理解能力。在肌肉组织、肿瘤微环境或大脑皮层等高度异质性的样本中,准确识别和注释细胞亚群是每个研究者面临的重大挑战。Seurat工具包中的…...
如何快速学习Tinyhttpd:从main函数到完整启动的超精简Web服务器实现指南
如何快速学习Tinyhttpd:从main函数到完整启动的超精简Web服务器实现指南 【免费下载链接】Tinyhttpd Tinyhttpd 是J. David Blackstone在1999年写的一个不到 500 行的超轻量型 Http Server,用来学习非常不错,可以帮助我们真正理解服务器程序的…...
Flux Sea Studio 效果深度评测:对比不同采样器与步数下的海景细节
Flux Sea Studio 效果深度评测:对比不同采样器与步数下的海景细节 最近在尝试用AI生成一些海景图,发现Flux Sea Studio的效果确实让人眼前一亮。但我也遇到了不少朋友都有的困惑:为什么同样的描述词,别人生成的浪花层次分明、光线…...
ComfyUI-VideoHelperSuite解决VHS_VideoCombine节点缺失的4阶段实战方案
ComfyUI-VideoHelperSuite解决VHS_VideoCombine节点缺失的4阶段实战方案 【免费下载链接】ComfyUI-VideoHelperSuite Nodes related to video workflows 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/co/ComfyUI-VideoHelperSuite 在ComfyUI视频工作流中,VHS_V…...
Clawdbot+Qwen3-32B部署指南:Ollama模型注册与配置详解
ClawdbotQwen3-32B部署指南:Ollama模型注册与配置详解 1. 开始前的准备:理解Clawdbot与Qwen3-32B的关系 在动手之前,先理清楚几个关键概念。Clawdbot(现在已更名为OpenClaw)本质上是一个智能代理框架,它本…...
FLUX.1-dev镜像免配置部署:5分钟启动影院级Text-to-Image服务
FLUX.1-dev镜像免配置部署:5分钟启动影院级Text-to-Image服务 想体验一下“所见即所得”的顶级AI绘画吗?今天,我们一起来部署一个开箱即用的FLUX.1-dev旗舰版镜像。它集成了当前开源界最强的文本生成图像模型之一,并且针对24GB显…...
【latex】探索LaTeX中加粗文本的多种方法及其在表格中的优化应用
1. LaTeX加粗文本的多种方法对比 第一次用LaTeX写论文时,我也以为\textbf{}是唯一的加粗方式。直到在表格里发现加粗后的文字会把单元格撑变形,才意识到LaTeX的文本修饰比想象中复杂得多。经过反复测试,我发现实际有5种常用加粗方法…...
Spring Data JPA 高级特性
Spring Data JPA 高级特性 引言 大家好,今天想和大家聊聊 Spring Data JPA 的高级特性。作为一名 Java 架构师,我深知数据访问层对于应用的重要性。 Spring Data JPA 是 Spring 生态中用于简化数据访问的优秀框架,它提供了丰富的功能和灵活…...
OpenClaw剪藏工具:Qwen3-VL:30B分类保存网页内容到Flomo
OpenClaw剪藏工具:Qwen3-VL:30B分类保存网页内容到Flomo 1. 为什么需要智能剪藏工具 作为一个每天要处理大量信息的开发者,我长期被碎片化知识管理问题困扰。浏览器收藏夹里堆积着上千个未分类的网页,微信收藏夹里塞满来不及整理的截图&…...
