pitch roll yaw что такое
Пространственные преобразования в Unreal Engine
Для самых маленьких
Пространственные вычисления очень полезны, но они вызывают затруднения у многих начинающих разработчиков, да и просто у тех, кто специализируется на других аспектах разработки. Между тем, без них, зачастую, ничего путного сделать не получится.
Вся пространственная математика строится на матрицах и операциях с ними. К счастью, напрямую перемножать матрицы при разработке игр вам не придется.
В UE4 положение объекта в пространстве задается структурой Transform ( FTransform ), в основе которой лежит матрица трансформации, представляющая собой перемноженные матрицы масштабирования/ориентации/трансляции.
Для работы с ориентацией используется структура Rotator ( FRotator ), а в C++ есть и кватернион ( FQuat ). Rotator строит матрицу ориентации по эйлеровым координатам Roll, Pitch, Yaw (aka вращение, тангаж, рысканье). Если углубляться в детали, то стоит отметить, что при вычислении ориентации в UE4 сначала применяется вращение вокруг оси Z (Yaw), затем Y (Pitch) и в конце X (Roll). При изменении порядка вы получите другую ориентацию. Это стоит иметь в виду при копировании координат объектов в движок или из движка в другое ПО.
Vector ( FVector ) – не матрица, а структура для хранения координат в трехмерном пространстве. На основе вектора могут строиться как матрицы трансляции, так и матрицы масштабирования.
Самые-самые начинающие не всегда могут понять, задает ли вектор координаты в пространстве или направление. На самом деле, это зависит от того, как вы его используете и какой смысл вкладываете. Так, вектор (3, 0, 5) может означать координаты объекта, который сдвинут на 3 см вперед и на пять вверх от центра координат, а может – направление вперед-вверх (т. е. направление из центра координат).
Векторы можно умножать и делить, а еще их можно нормализовать, т. е. свести к единичной длине. Последняя операция имеет смысл, только когда мы говорим о направлениях. После нормализации вектор (5, 0, 0) – направление «вперед» – превратится в (1, 0, 0) – все еще «вперед», но длина вектора теперь равна единице.
Помимо сложения и умножения, для векторов можно находить векторное произведение (Cross Product – по моему опыту, оно используется редко) и скалярное произведение (Dot Product). Если вы заглянете в определение, то увидите, что это скалярное произведение – это произведение длин векторов на косинус угла между ними. На практике это означает, что скалярное произведение двух векторов будет больше нуля, когда векторы хотя бы чуть-чуть направлены в одну сторону, и меньше нуля, когда они направлены в противоположные стороны.
Как понять, с какой стороны стены находится кубик?
Надо найти скалярное произведение направления стена->кубик и нормали стены.
Трансформации – это матрицы, а значит, их можно умножать, причем при умножении порядок множителей имеет значение. С точки зрения не-математической логики, в результате умножения трансформаций мы получаем то, что скорее напоминает их сумму. На первом месте (верхний пин) находится значение, которое мы прибавляем, а на втором (нижний пин) – то, к чему прибавляем.
Вернемся к кубикам.
Умножая локальную трансформацию объекта А относительно объекта Б на трансформацию Б относительно центра координат, мы получаем трансформацию А относительно центра координат. Ничего сложного.
Обратная операция несколько сложнее с точки зрения математики, но разработчики UE4 позаботились о том, чтобы вам не пришлось с ней возиться.
Функция Make Relative Transform находит локальную трансформацию объекта А относительно Б. В более ранних версиях движка вместо нее присутствовала функция Convert Transform to Relative, но у нее были перепутаны названия параметров, и разработчики Epic Games решили, что проще будет создать новую функцию, чтобы никого не шокировать переименованием.
Объекты Rotator можно умножать точно так же, как и трансформации, но соответствующая операция спрятана под функцией Combine Rotators.
Внутри этой функции происходит старое доброе умножение кватернионов:
Если мы повернем относительные координаты объекта А относительно объекта Б в ротаторе объекта Б, мы получим смещение А относительно Б в мировых координатах.
А еще можно использовать операцию вычитания (Delta Rotator).
И последняя весьма полезная операция – вращение относительно локальных осей координат.
Однако что делать, если возникла необходимость повернуть относительно локальных осей не объект, а трансформацию, которая хранится в простой переменной, и функции Add Relative Rotation у нее нет? Это очень легко. Вам всего лишь надо…
Тех же результатов можно достичь, перемножив трансформации, однако в этом случае вы нагружаете процессор ненужными вычислениями трансляции и масштаба.
а) Такие материалов на сайте должно быть больше.
б) А мемов от Гуся меньше.
в) Да и активности оно заслуживает тоже куда больше.
г) А мемы от Гуся меньше.
UE в России в 3,5 или в 4 раза менее популярен чем Unity, это можно посмотреть по активностям на тематических форумах, вакансиях hh или соц.сетях. Люди которые интересуются движком сами ищут новости на Euro порталах, следят за тенденциями и, при желании, могут для себя или своих знакомых что-то перевести.
Почти все youtube каналы находятся в состоянии «на грани развала», видео ролики с переводами не набирают много просмотров (пару тысяч за неделю это уже классно), каких-то ярких и потрясающих обучалок практически нет. Каналы интересных людей, например такого как Алексей Савченко (менеджер по лицензированию Epic Games) вообще имеют несколько сотен просмотров и чуть больше 1 000 подписчиков, хотя человек на регулярной основе выпускает интересные ролики, отвечает на стримах, пишут статьи и дает интервью.
*получается многие думают, зачем мне утруждать себя, создавать тему, оформлять ее, тратить время и получить за это 500-700 просмотров в неделю на DTF.
**возможно ситуация с донатной темой пользователями и сможет немного сдвинуть в лучшую сторону эту ситуацию.
Да, я наблюдаю туже картину.
Вероятно, это напрямую связанно с тем, что в ру-сегменте и игры, в основном, делают мобильные, где, очевидно, Unity и рулит. А жаль. (
Это напрямую связано с простотой и понятностью unity и документации к нему. Куче простых и хороших обучалок основам. С# более удобен чем C++
Писать логику плюсами в U4!? о_О
Фу, моветон!,) ред.
Математика точно так же работает и в Unity. Там отличается только реализация, а суть — та же.
Прост сайт после перезапуска — не про геймдев, а про игры.
К величайшему сожалению,(
Антон Антонов из всех миров, где есть Антоны, самый Антон! (а куда делись нейронные комменты?)
Буквально сегодня страдал сидел с локалыми и глобальными ротациями.
Ох настрадался.
Добавлю себе в закладки сей труд.
Большая человеческая благодарность автору!
Щас, когда ИИ делать буду, ох чую, пригодится мне этот пост.
Видимо, я самый самый самый маленький, потому что я нихрена не понял)
Подскажите как использовать FQuat что бы сделать relative rotation. Все попытки сделать умножения FQuat приводят только к world или local rotation.
Не совсем понял вопрос. Надо добавить вращение по локальным осям?
Наверное, имеется в виду вот это:
надо сделать вращение вокруг родительского объекта, то что делает ноде в BP SetRelativeRotation. Если делаю
FRotator DeltaRotator(0, 25, 0);
FQuat Current(GetRelativeRotation());
AngleRotateQuat = Current * DeltaRotator.Quaternion();
SetRelativeRotation(AngleRotateQuat);
Результат неправильный, если ось Y больше 0, то происходит вращение по двум осям сразу.
DeltaRotator в действительности может быть любой, но для одной оси задаётся вращение. ред.
roll, pitch and yaw motions
Тематики
Смотреть что такое «roll, pitch and yaw motions» в других словарях:
Bicycle and motorcycle dynamics — A computer generated, simplified model of bike and rider demonstrating an uncontrolled right turn. An … Wikipedia
Ship motions — are defined by the six degrees of freedom that a ship or boat can experience. Translation Heave : is the linear vertical (up/down) motionSway : is the linear lateral (side to side) motionSurge : is the linear longitudinal (front/back) motion… … Wikipedia
поперечный и продольный крен и рыскание — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN roll, pitch and yaw motions … Справочник технического переводчика
Stability derivatives — are a means of linearising the equations of motion of an atmospheric flight vehicle so that conventional control engineering methods may be applied to assess their stability.The dynamics of atmospheric flight vehicles is potentially very… … Wikipedia
Offshore wind power — View of Lillgrund Wind Farm, Sweden Offshore wind power refers to the construction of wind farms in bodies of water to generate electricity from wind. Better wind speeds are available offshore compared to on land, so offshore wind power’s… … Wikipedia
Motion simulator — Simulator seating St. Louis Zoo A motion simulator or motion platform is a mechanism that encapsulates occupants and creates the effect/feelings of being in a moving vehicle. Motion simulators fall into two categories (described below) based on… … Wikipedia
Degrees of freedom (mechanics) — In mechanics, degrees of freedom (DOF) are the set of independent displacements and/or rotations that specify completely the displaced or deformed position and orientation of the body or system. This is a fundamental concept relating to systems… … Wikipedia
Gyro monorail — The gyro monorail, gyroscopic monorail, gyro stabilized monorail, or gyrocar all denote a single rail land vehicle, road or rail, which uses the gyroscopic action of a spinning wheel, which is forced to precess, to overcome the inherent inverted… … Wikipedia
inertia coupling — A form of instability that manifests itself during maneuvers, especially in the pitching and yawing motions. It is particularly common during rolling at very rapid rates and high g rolling pullouts either at very low indicated air speeds or at… … Aviation dictionary
pitch, yaw, roll
Смотреть что такое «pitch, yaw, roll» в других словарях:
Roll-Pitch-Yaw-Winkel — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Orientierung der Achsen bei einem Satelliten Roll Pitch Yaw Winkel bzw. Roll Nick Gier Winkel sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orient … Deutsch Wikipedia
Roll-pitch-yaw — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Orientierung der Achsen bei einem Satelliten Roll Pitch Yaw Winkel bzw. Roll Nick Gier Winkel sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orient … Deutsch Wikipedia
Roll-Nick-Gier-Winkel — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Roll Nick Gier Winkel, englisch Roll Pitch Yaw Winkel, sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orientierung eines Fahrzeugs im dreidimensionalen Raum, die zunächst nur bei Luftfahrzeugen gebräuchlich… … Deutsch Wikipedia
pitch — pitch1 W3 [pıtʃ] n ▬▬▬▬▬▬▬ 1¦(sports field)¦ 2¦(strong feelings/activity)¦ 3¦(music)¦ 4¦(persuading)¦ 5¦(baseball)¦ 6¦(black substance)¦ 7¦(ship/aircraft)¦ 8¦(slope)¦ 9¦(street/market)¦ ▬▬▬▬▬▬▬ [Sense: 1 … Dictionary of contemporary English
Yaw axis — is a vertical axis through an aircraft, rocket, or similar body, about which the body yaws; it may be a body, wind, or stability axis. Also known as yawing axis. [cite web|url=http://www.websters online… … Wikipedia
Pitch — may refer to:In music: * Pitch (music), the property of a sound or musical tone measured by its perceived frequency ** Range (music), the distance from the lowest to the highest pitch a musical instrument can play ** Vocal range, the distance… … Wikipedia
pitch — [n1] tilt angle, cant, degree, dip, gradient, height, incline, level, point, slant, slope, steepness; concepts 692,738 pitch [n2] tone of sound frequency, harmonic, modulation, rate, sound, timbre; concept 65 pitch [n3] talk to convince patte … New thesaurus
roll — [n1] revolving, turning cycle, gyration, reel, revolution, rotation, run, spin, trundling, turn, twirl, undulation, whirl; concepts 147,201 roll [n2] cylindrical object ball, barrel, bobbin, cartouche, coil, cone, convolution, cornucopia,… … New thesaurus
roll — Synonyms and related words: Danish, Danish pastry, English muffin, Parker House roll, Yorkshire pudding, account, advance, agenda, align, amble, angular momentum, angular motion, angular velocity, annals, arrive, axial motion, backing, bagel,… … Moby Thesaurus
Roll, pitch, yaw calculation
How can I calculate the roll, pitch and yaw angles associated with a homogeneous transformation matrix?
I am using the following formulas at the moment, but I am not sure whether they are correct or not.
r10 means second row and first column.
4 Answers 4
Your equations are correct only if the order of rotations is: roll, then pitch, then yaw. For the record, the correspondence with Euler angles (with respect to the frame of reference implicitly given with the transformation matrix) is as follows:
Given these, the order roll, pitch, yaw mentioned in the first sentence corresponds to the rotation matrix obtain by the matrix product Rz Ry Rx (in this order). Note that your formula give the values of these angles in radians (multiply by 180 and divide by pi to obtain values in degrees). All rotations are counter-clockwise with respect to the axis.
Figure taken from Wikipedia
Following your comment about this link, I think this paper might help to understand the program you are referring to. The input to the Matlab function is supposed to be your transformation matrix, followed by ‘deg’ if you want the angles to be returned in degrees, and an obsolete option ‘zyx’ if the order of the rotations is around z, then around y, then around x.
pitch, yaw, roll
1 pitch, yaw, roll
См. также в других словарях:
Roll-Pitch-Yaw-Winkel — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Orientierung der Achsen bei einem Satelliten Roll Pitch Yaw Winkel bzw. Roll Nick Gier Winkel sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orient … Deutsch Wikipedia
Roll-pitch-yaw — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Orientierung der Achsen bei einem Satelliten Roll Pitch Yaw Winkel bzw. Roll Nick Gier Winkel sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orient … Deutsch Wikipedia
Roll-Nick-Gier-Winkel — Orientierung der Achsen bei einem Flugzeug Roll Nick Gier Winkel, englisch Roll Pitch Yaw Winkel, sind eine Möglichkeit zur Beschreibung der Orientierung eines Fahrzeugs im dreidimensionalen Raum, die zunächst nur bei Luftfahrzeugen gebräuchlich… … Deutsch Wikipedia
pitch — pitch1 W3 [pıtʃ] n ▬▬▬▬▬▬▬ 1¦(sports field)¦ 2¦(strong feelings/activity)¦ 3¦(music)¦ 4¦(persuading)¦ 5¦(baseball)¦ 6¦(black substance)¦ 7¦(ship/aircraft)¦ 8¦(slope)¦ 9¦(street/market)¦ ▬▬▬▬▬▬▬ [Sense: 1 … Dictionary of contemporary English
Yaw axis — is a vertical axis through an aircraft, rocket, or similar body, about which the body yaws; it may be a body, wind, or stability axis. Also known as yawing axis. [cite web|url=http://www.websters online… … Wikipedia
Pitch — may refer to:In music: * Pitch (music), the property of a sound or musical tone measured by its perceived frequency ** Range (music), the distance from the lowest to the highest pitch a musical instrument can play ** Vocal range, the distance… … Wikipedia
pitch — [n1] tilt angle, cant, degree, dip, gradient, height, incline, level, point, slant, slope, steepness; concepts 692,738 pitch [n2] tone of sound frequency, harmonic, modulation, rate, sound, timbre; concept 65 pitch [n3] talk to convince patte … New thesaurus
roll — [n1] revolving, turning cycle, gyration, reel, revolution, rotation, run, spin, trundling, turn, twirl, undulation, whirl; concepts 147,201 roll [n2] cylindrical object ball, barrel, bobbin, cartouche, coil, cone, convolution, cornucopia,… … New thesaurus
roll — Synonyms and related words: Danish, Danish pastry, English muffin, Parker House roll, Yorkshire pudding, account, advance, agenda, align, amble, angular momentum, angular motion, angular velocity, annals, arrive, axial motion, backing, bagel,… … Moby Thesaurus