モデルをターゲットに向ける

2つのオブジェクト（ターゲットとプレーヤー）があり、両方に位置（Vector3）と回転（四元数）があります。ターゲットを回転させて、プレイヤーの真正面に向けたいです。ターゲットは、何かを撃ったとき、プレイヤーを正しく撃ちます。

私はプレイヤーに強打の多くの例を見てきましたが、増分回転は望ましくありません、私は強打を100％にすることができ、実際に機能する限り、それは大丈夫だと思います。

参考までに、位置と回転を使用して他の多くのことを行うことはできません。この最後の作品を除いて、すべてうまくいきません。

コードサンプルは、Targetのクラスで実行されます。Position=ターゲットの位置、Avatar =プレーヤー。

編集

私は今、彼が提供したMaikのc＃コードを使用しており、うまく機能しています！

それを行うには複数の方法があります。絶対方向またはアバターに対する相対的な回転を計算できます。つまり、新しい方向= avatarOrientation * qです。後者は次のとおりです。

1. アバターのユニット前方ベクトルとアバターからターゲットへのユニットベクトルの外積、新しい前方ベクトルを取得して、回転軸を計算します。

   vector newForwardUnit = vector::normalize(target - avatarPosition);
   vector rotAxis = vector::cross(avatarForwardUnit, newForwardUnit);

2. 内積を使用して回転角度を計算する

   float rotAngle = acos(vector::dot(avatarForwardUnit, newForwardUnit));

3. rotAxisとrotAngleを使用してクォータニオンを作成し、アバターの現在の方向で乗算します

   quaternion q(rotAxis, rotAngle);
   quaternion newRot = avatarRot * q;

アバターの現在の順方向ベクトルを見つけるのに助けが必要な場合、1の入力は撃つだけです:)

編集：絶対方向の計算は実際には少し簡単です。1）および2）の入力として、アバターの前方ベクトルの代わりに単位行列の前方ベクトルを使用します。3）で乗算しないで、代わりに直接新しい方向として使用します。newRot = q

重要な注意事項：このソリューションには、クロスプロダクトの性質に起因する2つの異常があります。

1. 順方向ベクトルが等しい場合。ここでの解決策は、単純にIDクォータニオンを返すことです

2. ベクトルが反対方向を正確に指している場合。ここでの解決策は、回転軸と角度180.0度としてアバターのアップ軸を使用してクォータニオンを作成することです。

これらのエッジケースを処理するC ++の実装を次に示します。C＃に変換するのは簡単です。

// returns a quaternion that rotates vector a to vector b
quaternion get_rotation(const vector &a, const vector &b, const vector &up)
{   
    ASSERT_VECTOR_NORMALIZED(a);
    ASSERT_VECTOR_NORMALIZED(b);

    float dot = vector::dot(a, b);    
    // test for dot -1
    if(nearly_equal_eps_f(dot, -1.0f, 0.000001f))
    {
        // vector a and b point exactly in the opposite direction, 
        // so it is a 180 degrees turn around the up-axis
        return quaternion(up, gdeg2rad(180.0f));
    }
    // test for dot 1
    else if(nearly_equal_eps_f(dot, 1.0f, 0.000001f))
    {
        // vector a and b point exactly in the same direction
        // so we return the identity quaternion
        return quaternion(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    }

    float rotAngle = acos(dot);
    vector rotAxis = vector::cross(a, b);
    rotAxis = vector::normalize(rotAxis);
    return quaternion(rotAxis, rotAngle);
}

編集：マークのXNAコードの修正バージョン

// the new forward vector, so the avatar faces the target
Vector3 newForward = Vector3.Normalize(Position - GameState.Avatar.Position);
// calc the rotation so the avatar faces the target
Rotation = Helpers.GetRotation(Vector3.Forward, newForward, Vector3.Up);
Cannon.Shoot(Position, Rotation, this);


public static Quaternion GetRotation(Vector3 source, Vector3 dest, Vector3 up)
{
    float dot = Vector3.Dot(source, dest);

    if (Math.Abs(dot - (-1.0f)) < 0.000001f)
    {
        // vector a and b point exactly in the opposite direction, 
        // so it is a 180 degrees turn around the up-axis
        return new Quaternion(up, MathHelper.ToRadians(180.0f));
    }
    if (Math.Abs(dot - (1.0f)) < 0.000001f)
    {
        // vector a and b point exactly in the same direction
        // so we return the identity quaternion
        return Quaternion.Identity;
    }

    float rotAngle = (float)Math.Acos(dot);
    Vector3 rotAxis = Vector3.Cross(source, dest);
    rotAxis = Vector3.Normalize(rotAxis);
    return Quaternion.CreateFromAxisAngle(rotAxis, rotAngle);
}