Transform3D

代表 3D 变换的 3×4 矩阵。

描述

用于 3D 线性变换的 3×4 矩阵（3 行 4 列），可以表示平移、旋转、缩放等变换，由 basis（前三列）和 origin 的 Vector3（最后一列）组成。

更多信息请阅读文档文章《矩阵与变换》。

备注

通过 C# 使用这个 API 时有显著的不同。详见 C# API 与 GDScript 的差异。

教程

• 数学文档索引

• 矩阵与变换

• 使用 3D 变换

• 矩阵变换演示

• 3D 平台跳跃演示

• 2.5D 演示

属性

构造函数

方法

操作符

常量

IDENTITY = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0)

没有应用平移、旋转、缩放的 Transform3D。当应用于其他数据结构时，IDENTITY 不执行变换。

FLIP_X = Transform3D(-1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0)

应用了垂直于 YZ 平面镜像操作的 Transform3D。

FLIP_Y = Transform3D(1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0)

应用了垂直于 XZ 平面镜像操作的 Transform3D。

FLIP_Z = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0)

应用了垂直于 XY 平面镜像操作的 Transform3D。

属性说明

Basis basis = Basis(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1)

基是一个矩阵，包含 3 个 Vector3 作为其列：X 轴、Y 轴、Z 轴。这些向量可以被解释为随物体移动的局部坐标系的基向量。

Vector3 origin = Vector3(0, 0, 0)

变换的平移偏移量，即第 3、4 列。相当于数组索引 3。

构造函数说明

Transform3D Transform3D ( )

构造默认初始化为 IDENTITY 的 Transform3D。

Transform3D Transform3D ( Transform3D from )

构造给定 Transform3D 的副本。

Transform3D Transform3D ( Basis basis, Vector3 origin )

从 Basis 和 Vector3 构造 Transform3D。

Transform3D Transform3D ( Projection from )

通过修剪投影矩阵的最后一行，从 Projection 中构造 Transform3D（不会复制 from.x.w、from.y.w、from.z.w、from.w.w）。

Transform3D Transform3D ( Vector3 x_axis, Vector3 y_axis, Vector3 z_axis, Vector3 origin )

从四个 Vector3 值（矩阵列）构造 Transform3D。每个轴对应于局部基向量（其中一些可能已被缩放）。

方法说明

Transform3D affine_inverse ( ) const

假设该基可逆（必须具有非零行列式），返回该变换的逆。

Transform3D interpolate_with ( Transform3D xform, float weight ) const

返回将该变换与其他变换使用给定权重 weight 进行插值的结果（权重范围为 0.0 到 1.0）。

Transform3D inverse ( ) const

返回变换的逆，假设该变换的基是正交的（即旋转/反射可以，缩放/倾斜不行）。使用 affine_inverse 进行非正交变换（例如缩放）。

bool is_equal_approx ( Transform3D xform ) const

如果通过在每个分量上运行 @GlobalScope.is_equal_approx，该变换和 xform 近似相等，则返回 true。

bool is_finite ( ) const

如果该变换是有限的，则返回 true，判断方法是在每个分量上调用 @GlobalScope.is_finite。

Transform3D looking_at ( Vector3 target, Vector3 up=Vector3(0, 1, 0), bool use_model_front=false ) const

返回该变换经过旋转后的副本，此时向前的轴（-Z）指向 target 的位置。

向上的轴（+Y）在保持与向前的轴垂直的前提下，尽可能接近 up 向量。最终的变换是标准正交变换。变换中原有的旋转、缩放、偏斜信息会被丢弃。target 和 up 向量不能为零，不能互相平行，使用全局/父级空间。

如果 use_model_front 为 true，则会将 +Z 轴（资产正面）作为向前的轴（此时 +X 为左），指向 target 的位置。默认情况下会将 -Z 轴（相机前方）作为向前的轴（此时 +X 为右）。

Transform3D orthonormalized ( ) const

返回使用正交基（90 度）以及归一化的轴向量（缩放为 1 或 -1）的变换。

Transform3D rotated ( Vector3 axis, float angle ) const

返回该变换的副本，该副本围绕给定的 axis 轴进行了夹角为 angle 的旋转操作（单位为弧度）。

axis 必须为归一化的向量。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的旋转变换 R 从左侧相乘一致，即 R * X，但进行了优化。

可以视作在全局/父级坐标系中的变换。

Transform3D rotated_local ( Vector3 axis, float angle ) const

返回该变换的副本，该副本围绕给定的 axis 轴进行了夹角为 angle 的旋转操作（单位为弧度）。

axis 必须为归一化的向量。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的旋转变换 R 从右侧相乘一致，即 R * X，但进行了优化。

可以视作在局部坐标系中的变换。

Transform3D scaled ( Vector3 scale ) const

返回该变换的副本，该副本进行了系数为 scale 的缩放操作。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的缩放变换 S 从左侧相乘一致，即 S * X，但进行了优化。

可以视作在全局/父级坐标系中的变换。

Transform3D scaled_local ( Vector3 scale ) const

返回该变换的副本，该副本进行了系数为 scale 的缩放操作。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的缩放变换 S 从右侧相乘一致，即 X * S，但进行了优化。

可以视作在局部坐标系中的变换。

Transform3D translated ( Vector3 offset ) const

返回该变换的副本，该副本进行了偏移量为 offset 的平移操作。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的平移变换 T 从左侧相乘一致，即 T * X，但进行了优化。

可以视作在全局/父级坐标系中的变换。

Transform3D translated_local ( Vector3 offset ) const

返回该变换的副本，该副本进行了偏移量为 offset 的平移操作。

这个方法的结果和让 X 变换与相应的平移变换 T 从右侧相乘一致，即 X * T，但进行了优化。

可以视作在局部坐标系中的变换。

操作符说明

bool operator != ( Transform3D right )

如果变换不相等，则返回 true。

注意：由于浮点数精度误差，请考虑改用 is_equal_approx，会更可靠。

AABB operator * ( AABB right )

使用给定的 Transform3D 矩阵对 AABB 进行变换（相乘）。

PackedVector3Array operator * ( PackedVector3Array right )

使用给定的 Transform3D 矩阵对 Vector3 数组中的每个元素进行变换（相乘）。

Plane operator * ( Plane right )

使用给定的 Transform3D 矩阵对 Plane 进行变换（相乘）。

Transform3D operator * ( Transform3D right )

通过将这两个变换矩阵相乘来组合它们。这具有通过第一个变换（父项）来变换第二个变换（子项）的效果。

Vector3 operator * ( Vector3 right )

使用给定的 Transform3D 矩阵对 Vector3 进行变换（相乘）。

Transform3D operator * ( float right )

该运算符将 Transform3D 的所有分量相乘，包括 origin 向量，从而对其进行统一缩放。

Transform3D operator * ( int right )

该运算符将 Transform3D 的所有分量相乘，包括 origin 向量，从而对其进行统一缩放。

bool operator == ( Transform3D right )

如果变换完全相等，则返回 true。

注意：由于浮点数精度误差，请考虑改用 is_equal_approx，会更可靠。

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