从光线投射数组中获取变换

在三维图形学中，常常使用光线投射技术来实现物体的变换，而光线投射数组则是其中的一个核心概念。在本文中，我们将介绍如何从光线投射数组中获取变换的方法。

光线投射数组简介

光线投射数组（ray casting）是一种常用的图形学技术，其原理是从相机的视点出发，按照一定的方向（通常为水平和垂直方向）发射射线，与物体碰撞后计算出光照强度，最终生成图像。

在光线投射数组中，通常需要包含以下信息：

1. 相机的视点（position）
2. 相机的视角（field of view）
3. 物体的顶点信息
4. 光线的发射方向

从光线投射数组中获取变换

光线投射数组常常被用于实现物体的变换，例如平移、旋转、缩放等。在实际使用中，我们可以通过修改光线的发射方向来实现物体的移动、旋转等效果。

例如，我们可以通过改变发射方向来实现物体的平移操作。假设有一个光线投射数组：

const raycastingArray = {
  position: { x: 0, y: 0, z: 0 },
  fieldOfView: 90,
  vertices: [{ x: 1, y: 1, z: 0 }, { x: 1, y: -1, z: 0 }, { x: -1, y: -1, z: 0 }, { x: -1, y: 1, z: 0 }],
  direction: { x: 0, y: 0, z: 1 }
};

我们可以通过修改发射方向来实现平移效果：

const deltaX = 10;
const deltaY = 10;
// 平移操作
raycastingArray.direction.x += deltaX;
raycastingArray.direction.y += deltaY;

同样地，我们可以通过使用旋转矩阵来实现物体的旋转变换。假设有一个光线投射数组：

const raycastingArray = {
  position: { x: 0, y: 0, z: 0 },
  fieldOfView: 90,
  vertices: [{ x: 1, y: 1, z: 0 }, { x: 1, y: -1, z: 0 }, { x: -1, y: -1, z: 0 }, { x: -1, y: 1, z: 0 }],
  direction: { x: 0, y: 0, z: 1 }
};

我们可以使用以下代码来实现物体绕Y轴的旋转变换：

const theta = Math.PI / 4;
// 旋转变换
raycastingArray.direction.x = raycastingArray.direction.x * Math.cos(theta) + raycastingArray.direction.z * Math.sin(theta);
raycastingArray.direction.z = raycastingArray.direction.z * Math.cos(theta) - raycastingArray.direction.x * Math.sin(theta);

如上所示，我们通过使用cos和sin函数来计算旋转矩阵中的元素，然后通过矩阵相乘的方式来实现旋转变换。

总结

本文介绍了如何从光线投射数组中获取变换的方法，包括平移、旋转等操作。通过对光线发射方向的修改，我们可以实现物体的各种变换效果。