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球の頂点リストを使用してSphere面を作成するのではなく、Mayaで最初から作成しています。平面を作成し、通常の球の面と一致するように回転させる必要があります。

ここに画像の説明を入力してください

私のアイデアは、球の面の頂点間の中心角を水平方向と垂直方向に取得することでした。これはY軸に対しては機能しますが、回転を適用するとすぐにX顔の向きが失われます。

この画像では、球の面の1つをX軸上で意図的に回転させて、計算する必要のある回転の種類を示しています。実装はPythonで書かれているので、必要に応じてすべてのベクターメソッドにアクセスできます。この球体の実装は別の目的であるため、セットアップが少し奇妙に見える場合があることに注意してください。

import pymel.core as pm
import pymel.core.datatypes as dt
import pymel.util as util

degrees = util.arrays.degrees
cos     = util.arrays.cos
sin     = util.arrays.sin
atan2   = util.math.atan2
acos    = util.math.acos
sqrt    = util.math.sqrt
PI      = util.arrays.pi
TWO_PI  = PI * 2

def distance(x1, y1, z1, x2, y2, z2):
    return sqrt( (x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2 + (z2 - z1) ** 2 )


# Sphere class
class Sphere():

# Initialise radius (float), subdivisionsAxis (int), subdivisionsHeight (int) 
def __init__(self, radius = 10, subdivisionsAxis = 8, subdivisionsHeight = 8):

    # Loop through each subdivision on y axis
    for i in range(subdivisionsHeight):

        if i == 0 or i == subdivisionsHeight - 1:

            # Store the triangle vertices's in this list
            data = self.generateSphereData(radius, subdivisionsAxis, subdivisionsHeight, i, 'triangle')

            length = len(data) / 11
            for j in range(length):
                index = j * 11
                x1 = data[index]
                y1 = data[index + 1]
                z1 = data[index + 2]
                x2 = data[index + 3]
                y2 = data[index + 4]
                z2 = data[index + 5]
                x3 = data[index + 6]
                y3 = data[index + 7]
                z3 = data[index + 8]
                # Angle y
                ay = data[index + 9]
                # Angle z
                az = data[index + 10]

                v1 = dt.FloatVector(x1, y1, z1)
                v2 = dt.FloatVector(x2, y2, z2)
                v3 = dt.FloatVector(x3, y3, z3)

                # Ignore the top and bottom triangles for now...
                # pm.polyCreateFacet( p = [ v1, v2, v3 ] )

            else:
                # Store the quads vertices's in this list
                data = self.generateSphereData(radius, subdivisionsAxis, subdivisionsHeight, i, 'quad')

                length = len(data) / 14

                for j in range(length):
                    index = j * 14
                    x1 = data[index]
                    y1 = data[index + 1]
                    z1 = data[index + 2]
                    x2 = data[index + 3]
                    y2 = data[index + 4]
                    z2 = data[index + 5]
                    x3 = data[index + 6]
                    y3 = data[index + 7]
                    z3 = data[index + 8]
                    x4 = data[index + 9]
                    y4 = data[index + 10]
                    z4 = data[index + 11]
                    # Angle y
                    ay = data[index + 12]
                    # Angle z
                    az = data[index + 13]

                    v1 = dt.FloatVector(x1, y1, z1)
                    v2 = dt.FloatVector(x2, y2, z2)
                    v3 = dt.FloatVector(x3, y3, z3)
                    v4 = dt.FloatVector(x4, y4, z4)

                    # Calculate centroid
                    cx = (x1 + x2 + x3 + x4) / 4
                    cy = (y1 + y2 + y3 + y4) / 4
                    cz = (z1 + z2 + z3 + z4) / 4

                    # Calculate the width and height

                    # Calculate dimensions for facet
                    tw = distance(x1, y1, z1, x4, y4, z4)
                    bw = distance(x2, y2, z2, x3, y3, z3)
                    w  = tw if bw < tw else bw
                    h  = distance(x2, y2, z2, x1, y1, z1)

                    # Calculate rotation of face
                    centroid = dt.FloatVector(cx, cy, cz)

                    mesh = pm.polyPlane(width=1, height=1, subdivisionsX=1, subdivisionsY=1, axis=(1, 0, 0))
                    mesh[0].setTranslation(centroid)
                    mesh[0].setRotation([0, degrees(-ay), 0])

                    pm.spaceLocator(p=v1)
                    pm.spaceLocator(p=v2)
                    pm.spaceLocator(p=v3)
                    pm.spaceLocator(p=v4)

                    # pm.polyCreateFacet( p = [ v1, v2, v3, v4 ] )


# Generate a vertex list of the spheres current subdivision height level
# Arguments: radius (float), subdivisionsAxis (int), subdivisionsHeight (int), index (int), polygonType (string) 

def generateSphereData(self, radius, subdivisionsAxis, subdivisionsHeight, index, polygonType):
    positions = []

    if polygonType == 'triangle':
        for i in range(subdivisionsAxis):

            # If were generating the top triangles we need the triangle base to 
            # Be at the previous subdivision level, so change the index to index - 1
            if index < subdivisionsHeight: 
                nextIndex = index + 1
            else:                
                nextIndex = index - 1

            if i < subdivisionsAxis - 1:
                j = i + 1
            else:
                j = 0

            # Top vertex
            r1 = radius  * sin(index * (PI / subdivisionsAxis))
            x1 = r1      * cos(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            y1 = radius  * cos(index * (PI / subdivisionsHeight))
            z1 = r1      * sin(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Left vertex
            r2 = radius  * sin(nextIndex * (PI / subdivisionsAxis))
            x2 = r2      * cos(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            y2 = radius  * cos(nextIndex * (PI / subdivisionsHeight))
            z2 = r2      * sin(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Right vertex
            x3 = r2      * cos(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            y3 = radius  * cos(nextIndex * (PI / subdivisionsHeight))
            z3 = r2      * sin(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Calculate angles
            ay = 0
            az = 0

            positions += [x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, ay, az]

    elif polygonType == 'quad':

        nextIndex = index + 1

        for i in range(subdivisionsAxis):

            if i < subdivisionsAxis - 1:
                j = i + 1
            else:
                j = 0

            # Bottom y
            r1 = radius * sin(index * (PI / subdivisionsAxis))
            y1 = radius * cos(index * (PI / subdivisionsHeight))

            # Top y
            r2 = radius * sin(nextIndex * (PI / subdivisionsAxis))
            y2 = radius * cos(nextIndex * (PI / subdivisionsHeight))

            # Top left vertex
            x1 = r2     * cos(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            z1 = r2     * sin(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Bottom left vertex
            x2 = r1     * cos(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            z2 = r1     * sin(i * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Bottom right vertex
            x3 = r1     * cos(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            z3 = r1     * sin(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Top right vertex
            x4 = r2     * cos(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))
            z4 = r2     * sin(j * (TWO_PI / subdivisionsAxis))

            # Calculate angles
            ay1 = i * (TWO_PI / subdivisionsAxis)
            ay2 = j * (TWO_PI / subdivisionsAxis)
            ay  = ay1 + ((ay2 - ay1) / 2)

            az1 = index     * (PI / subdivisionsHeight)
            az2 = nextIndex * (PI / subdivisionsHeight)
            az  = az1 + ((az2 - az1) / 2)

            positions += [x1, y2, z1, x2, y1, z2, x3, y1, z3, x4, y2, z4, ay, az]

    return positions

Sphere(20, 8, 8)
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2 に答える 2

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了解しました。擬似コードです。これはどう:

planeNormal = cross(plane.firstEdge, plane.secondEdge)
faceNormal = cross(face.firstEdge, face.secondEdge)

normalize(planeNormal)
normalize(faceNormal)

if dot(planeNormal, faceNormal)<0    # if they're more than 90 degrees apart
  rotate(plane, plane.firstEdge, pi) # rotate the plane 180 degrees
  planeNormal = -planeNormal

axis = cross(planeNormal, faceNormal)
angle = arccos(magnitude(axis))
normalize(axis)
rotate(plane, axis, angle)
于 2013-01-17T01:20:15.667 に答える
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あなたの質問を正しく読んだ場合、四角形と三角形の束に回転を適用して、球面を作成する必要があります。あなたが本当に尋ねたいのは、形状の中心に垂直なベクトルが目的の点と交差するように、四角形と三重形のコレクションをどのように回転させるかということだと思います。その望ましい点は球の中心です。

これを分解しましょう!やりたいことの擬似コードは次のとおりです。

for i,shape in enumerate(listOfShapes):
    [nc1,nc2] = normal_of_center(shape)
    R = rotationFrom2Vecs([nc1,nc2],[s,nc2])
    listOfShapes[i] = shape*R

各形状 (形状は 3 つまたは 4 つのポイントの単なるリストです) に対して、形状に垂直で、その形状の中心を中心とするベクトルを計算します。このベクトルは、[nc1,nc2] の 2 点です (ヒント nc2: 対象の形状の平均座標です。nc1 は、形状によって定義された平面の法線上にある任意の点です)。

次に、このベクトルと、形状の中心 (nc2) を球の中心 (s) に接続するベクトルとの間の回転行列 R を計算します。 しかし、2 つのベクトルから 3x3 の回転行列を計算するにはどうすればよいのでしょうか。

最後に、この回転行列を正の乗算によって形状に適用します。これは、行列の乗算の規則により、それを実行する唯一の有効な方法であることがわかっています。私は pymel に精通していません。行列乗算ルーチンがあるかどうかはわかりません。そうでない場合は、このようなプロジェクトに非常に簡単で便利なnumpy配列と行列を使用する必要があります。

全体的なアイデアについて混乱している場合は、簡単で汚い図をいくつか作成できます. これが最速の方法ですか?いいえ。ただし、間違いなく最も明確な方法です。

于 2013-01-17T01:23:50.297 に答える