旋转矢量 3D Java

Java 3D编程涉及到一个重要的概念 - 旋转。通过旋转，可以使物体沿某个轴线或平面绕着某个点或直线旋转。在Java 3D中，我们可以使用旋转转换来实现这个功能。

旋转矢量

旋转转换需要一个旋转矢量来指定旋转的轴和角度。旋转矢量是一个三维向量，它定义了一个旋转轴和一个旋转角度。在Java 3D中，我们可以使用javax.vecmath包中的Vector3d类来表示旋转矢量。

以下是一个创建旋转矢量的代码示例：

Vector3d rotationAxis = new Vector3d(0.0, 1.0, 0.0); // 旋转轴
double rotationAngle = Math.PI / 4.0; // 旋转角度，这里使用45度

旋转变换

定义了旋转矢量后，我们可以将它应用于3D对象上。在Java 3D中，旋转变换可以通过javax.media.j3d包中的Rotation类来实现。我们可以使用构造函数来创建一个旋转变换，并将旋转矢量作为参数传递给它。

Rotation rotationTransform = new Rotation(rotationAxis, rotationAngle);

应用旋转变换

我们已经创建了旋转变换，现在需要将其应用于3D对象上。在Java 3D中，可以使用javax.media.j3d包中的TransformGroup类来实现这个过程。将3D对象添加到TransformGroup上后，可以使用setTransform()方法将旋转变换应用于TransformGroup上。

TransformGroup transformGroup = new TransformGroup();
transformGroup.addChild(your3DObject); // 将你的3D对象添加到TransformGroup上
transformGroup.setTransform(rotationTransform); // 应用旋转变换

完整示例

下面是一个完整的示例，展示如何旋转一个3D立方体。

import javax.media.j3d.*;
import javax.vecmath.*;

public class CubeRotation extends javax.swing.JFrame {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public CubeRotation() {
        this.setDefaultCloseOperation(javax.swing.JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setSize(500, 500);

        SimpleUniverse universe = new SimpleUniverse();
        BranchGroup root = new BranchGroup();

        // 创建一个立方体
        Box cube = new Box(0.1f, 0.1f, 0.1f, null);
        Transform3D transform3D = new Transform3D();
        transform3D.setTranslation(new Vector3f(0.0f, 0.0f, -1.0f));
        TransformGroup cubeTransformGroup = new TransformGroup(transform3D);
        cubeTransformGroup.addChild(cube);
        root.addChild(cubeTransformGroup);

        // 创建旋转矢量和旋转变换
        Vector3d rotationAxis = new Vector3d(1.0, 1.0, 0.0);
        double rotationAngle = Math.PI / 4.0;
        Rotation rotationTransform = new Rotation(rotationAxis, rotationAngle);

        // 应用旋转变换
        TransformGroup rotationTransformGroup = new TransformGroup(rotationTransform);
        rotationTransformGroup.addChild(root);
        universe.addBranchGraph(rotationTransformGroup);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CubeRotation().setVisible(true);
    }
}

这个示例创建了一个立方体，并将其放置在(-0.1, 0.1, -1.0)的位置上。然后创建旋转矢量和旋转变换，将旋转变换应用于包含立方体的TransformGroup上。通过改变旋转矢量和旋转角度，可以控制立方体的旋转方向和速度。