矢頭を直接作成できる場合は、回転を使用しないでください。同様に、屈曲管もこのようにすることができる。必要なものは、A,B
エンドポイントによって定義された最後の線分です。
A
をシャープポイントとし、B
をディスクベースセンターとします。矢頭を作成するには、基底ベクトルの2つの追加基底ベクトルが必要ですU,V
と半径を呼び出すことができます。彼らからは、このような単純な円形式でディスクポイントを作成することができます
がAB
エンドポイント
コンピュートあるべきU,V
基底ベクトル
U,V
を取得します矢頭の円盤の中で、パーペお互いに関係しています。矢印(ライン|BA|
)の方向は、通常、ディスクベースであるので、これ乗算したものに垂直なベクトルを返す外積悪用:
W = B-A;
W /= |W|; // unit vector
T = (1,0,0); // temp any non zero vector not parallel to W
if (|(W.T)|>0.75) T = (0,1,0); // if abs dot product of T and W is close to 1 it means they are close to parallel so chose different T
U = (T x W) // U is perpendicular to T,W
V = (U x W) // V is perpendicular to U,W
を容易ブースある矢印幾何
レンダリング/作成A,B
は、三角形ファン(必要性2)の中心であり、ディスクベースポイントは次のように計算される:
P(ang) = B + U.r.cos(ang) + V.r.sin(ang)
だからループang
全体の円からいくつかのステップであなたは十分なポイント(通常は36で十分です)を得て、それらから両方の三角ファンを行います。最後のディスクポイントが最初のディスクポイントと同じでなければならないことを忘れないでください。さもなければ、あなたは醜いと思われるか、ang = 0
または360
degの穴に見えます。
代わりにローテーションをしたい場合は、このようにすることができます。上記と同様にしてU,V,W
を計算し、それらから変換行列を構築する。起点O
はB
、軸はX,Y,Z
はU,V,W
となります。順序は矢印のモデルによって異なります。 W
はモデル軸と一致する必要があります。 U,V
の順序は任意です。だから、すべてのベクトルをそれらの場所にコピーして、この行列をレンダリングに使用してください。詳細情報については以下を参照してください
[注]
をご覧のベクトルクロス/ドットの製品のような操作または絶対値を計算する方法がわからない場合は、次の
// cross product: W = U x V
W.x=(U.y*V.z)-(U.z*V.y)
W.y=(U.z*V.x)-(U.x*V.z)
W.z=(U.x*V.y)-(U.y*V.x)
// dot product: a = (U.V)
a=U.x*V.x+U.y*V.y+U.z*V.z
// abs of vector a = |U|
a=sqrt((U.x*U.x)+(U.y*U.y)+(U.z*U.z))
[編集1]単純GL実装
downvoteとコメントがあなたたちは、あなたがどのようにこのはるかので、ここで簡単なC++/GL exmapleを持っ考慮奇数である自分で一緒にこれを置くことができない提案として、私はあなたの環境でコードしないが、この(ご使用の環境にこのことができますポート)を実行します。
void glArrowRoundxy(GLfloat x0,GLfloat y0,GLfloat z0,GLfloat r,GLfloat r0,GLfloat r1,GLfloat a0,GLfloat a1,GLfloat a2)
{
const int _glCircleN=50; // points per circle
const int n=3*_glCircleN;
int i,j,ix,e;
float x,y,z,x1,y1,z1,a,b,da,db=pi2/(_glCircleN-1);
float ux,uy,uz,vx,vy,vz,u,v;
// buffers
GLfloat ptab[6*_glCircleN],*p0,*p1,*n0,*n1,*p;
p0=ptab+(0*_glCircleN); // previous tube segment circle points
p1=ptab+(3*_glCircleN); // actual tube segment circle points
da=+db; if (a0>a1) da=-db; // main angle step direction
ux=0.0; // U is normal to arrow plane
uy=0.0;
uz=1.0;
// arc interpolation a=<a0,a1>
for (e=1,j=0,a=a0;e;j++,a+=da)
{
// end conditions
if ((da>0.0)&&(a>=a1)) { a=a1; e=0; }
if ((da<0.0)&&(a<=a1)) { a=a1; e=0; }
// compute actual tube ceneter
x1=x0+(r*cos(a));
y1=y0+(r*sin(a));
z1=z0;
// V is direction from (x0,y0,z0) to (x1,y1,z1)
vx=x1-x0;
vy=y1-y0;
vz=z1-z0;
// and unit of coarse
b=sqrt((vx*vx)+(vy*vy)+(vz*vz));
if (b>1e-6) b=1.0/b; else b=0.0;
vx*=b;
vy*=b;
vz*=b;
// tube segment
for (ix=0,b=0.0,i=0;i<_glCircleN;i++,b+=db)
{
u=r0*cos(b);
v=r0*sin(b);
p1[ix]=x1+(ux*u)+(vx*v); ix++;
p1[ix]=y1+(uy*u)+(vy*v); ix++;
p1[ix]=z1+(uz*u)+(vz*v); ix++;
}
if (!j)
{
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glVertex3f(x1,y1,z1);
for (ix=0;ix<n;ix+=3) glVertex3fv(p1+ix);
glEnd();
}
else{
glBegin(GL_QUAD_STRIP);
for (ix=0;ix<n;ix+=3)
{
glVertex3fv(p0+ix);
glVertex3fv(p1+ix);
}
glEnd();
}
// swap buffers
p=p0; p0=p1; p1=p;
p=n0; n0=n1; n1=p;
}
// arrowhead a=<a1,a2>
for (ix=0,b=0.0,i=0;i<_glCircleN;i++,b+=db)
{
u=r1*cos(b);
v=r1*sin(b);
p1[ix]=x1+(ux*u)+(vx*v); ix++;
p1[ix]=y1+(uy*u)+(vy*v); ix++;
p1[ix]=z1+(uz*u)+(vz*v); ix++;
}
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glVertex3f(x1,y1,z1);
for (ix=0;ix<n;ix+=3) glVertex3fv(p1+ix);
glEnd();
x1=x0+(r*cos(a2));
y1=y0+(r*sin(a2));
z1=z0;
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glVertex3f(x1,y1,z1);
for (ix=n-3;ix>=0;ix-=3) glVertex3fv(p1+ix);
glEnd();
}
これは、中心x,y,z
と大きな半径r
とXY平面に曲がった矢印を描画します。 r0
は管の半径であり、r1
は矢頭の底半径です。あなたの曲線定義がないので、私はXY平面内で円を選択します。 a0,a1,a2
は、矢印が始まり(a0
)、矢頭が始まり(a1
)、終わり(a2
)の角度です。 pi2
はちょうど一定であるpi2=6.283185307179586476925286766559
です。
実際のチューブセグメントの円点を覚えておいてください。ptab,p0,p1
の場合は、すべてを2回計算する必要があります。
私はXY平面を直接選択したので、私は1つの基底ベクトルがそれに垂直であることを知っています。2番目はそれに垂直であり、矢印の方向には幸運にも円の性質があるため、それ自体でこれを提供します。したがって、この場合、クロスプロダクトは必要ありません。
コメントしていないと分かりますか?
[EDIT2]
私はここで私のエンジンにこれを追加するために必要な3Dバージョン(ちょうど整列矢を軸にバインドされ、コーンはあまり曲げられていない)です。それは基底ベクトルの計算を除いて同じであり、私はまた、<a0,a1>
が全体の間隔であり、aa
が矢じりサイズであるが、後者のコードでは元の規則に変換された角度を変更する。ライティング計算の法線も追加しました。私は、あなたが別の曲線を持っている場合に、基底ベクトルの計算が円のプロパティを利用していない線形の矢印を追加しました。ここで結果:
//---------------------------------------------------------------------------
const int _glCircleN=50; // points per circle
//---------------------------------------------------------------------------
void glCircleArrowxy(GLfloat x0,GLfloat y0,GLfloat z0,GLfloat r,GLfloat r0,GLfloat r1,GLfloat a0,GLfloat a1,GLfloat aa)
{
double pos[3]={ x0, y0, z0};
double nor[3]={0.0,0.0,1.0};
double bin[3]={1.0,0.0,0.0};
glCircleArrow3D(pos,nor,bin,r,r0,r1,a0,a1,aa);
}
//---------------------------------------------------------------------------
void glCircleArrowyz(GLfloat x0,GLfloat y0,GLfloat z0,GLfloat r,GLfloat r0,GLfloat r1,GLfloat a0,GLfloat a1,GLfloat aa)
{
double pos[3]={ x0, y0, z0};
double nor[3]={1.0,0.0,0.0};
double bin[3]={0.0,1.0,0.0};
glCircleArrow3D(pos,nor,bin,r,r0,r1,a0,a1,aa);
}
//---------------------------------------------------------------------------
void glCircleArrowxz(GLfloat x0,GLfloat y0,GLfloat z0,GLfloat r,GLfloat r0,GLfloat r1,GLfloat a0,GLfloat a1,GLfloat aa)
{
double pos[3]={ x0, y0, z0};
double nor[3]={0.0,1.0,0.0};
double bin[3]={0.0,0.0,1.0};
glCircleArrow3D(pos,nor,bin,r,r0,r1,a0,a1,aa);
}
//---------------------------------------------------------------------------
void glCircleArrow3D(double *pos,double *nor,double *bin,double r,double r0,double r1,double a0,double a1,double aa)
{
// const int _glCircleN=20; // points per circle
int e,i,j,N=3*_glCircleN;
double U[3],V[3],u,v;
double a,b,da,db=pi2/double(_glCircleN-1),a2,rr;
double *ptab,*p0,*p1,*n0,*n1,*pp,p[3],q[3],c[3],n[3],tan[3];
// buffers
ptab=new double [12*_glCircleN]; if (ptab==NULL) return;
p0=ptab+(0*_glCircleN);
n0=ptab+(3*_glCircleN);
p1=ptab+(6*_glCircleN);
n1=ptab+(9*_glCircleN);
// prepare angles
a2=a1; da=db; aa=fabs(aa);
if (a0>a1) { da=-da; aa=-aa; }
a1-=aa;
// compute missing basis vectors
vector_copy(U,nor); // U is normal to arrow plane
vector_mul(tan,nor,bin); // tangent is perpendicular to normal and binormal
// arc interpolation a=<a0,a2>
for (e=0,j=0,a=a0;e<5;j++,a+=da)
{
// end conditions
if (e==0) // e=0
{
if ((da>0.0)&&(a>=a1)) { a=a1; e++; }
if ((da<0.0)&&(a<=a1)) { a=a1; e++; }
rr=r0;
}
else{ // e=1,2,3,4
if ((da>0.0)&&(a>=a2)) { a=a2; e++; }
if ((da<0.0)&&(a<=a2)) { a=a2; e++; }
rr=r1*fabs(divide(a-a2,a2-a1));
}
// compute actual tube segment center c[3]
u=r*cos(a);
v=r*sin(a);
vector_mul(p,bin,u);
vector_mul(q,tan,v);
vector_add(c,p, q);
vector_add(c,c,pos);
// V is unit direction from arrow center to tube segment center
vector_sub(V,c,pos);
vector_one(V,V);
// tube segment interpolation
for (b=0.0,i=0;i<N;i+=3,b+=db)
{
u=cos(b);
v=sin(b);
vector_mul(p,U,u); // normal
vector_mul(q,V,v);
vector_add(n1+i,p,q);
vector_mul(p,n1+i,rr); // vertex
vector_add(p1+i,p,c);
}
if (e>1) // recompute normals for cone
{
for (i=3;i<N;i+=3)
{
vector_sub(p,p0+i ,p1+i);
vector_sub(q,p1+i-3,p1+i);
vector_mul(p,p,q);
vector_one(n1+i,p);
}
vector_sub(p,p0 ,p1);
vector_sub(q,p1+N-3,p1);
vector_mul(p,q,p);
vector_one(n1,p);
if (da>0.0) for (i=0;i<N;i+=3) vector_neg(n1+i,n1+i);
if (e== 3) for (i=0;i<N;i+=3) vector_copy(n0+i,n1+i);
}
// render base disc
if (!j)
{
vector_mul(n,U,V);
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glNormal3dv(n);
glVertex3dv(c);
if (da<0.0) for (i=N-3;i>=0;i-=3) glVertex3dv(p1+i);
else for (i= 0;i< N;i+=3) glVertex3dv(p1+i);
glEnd();
}
// render tube
else{
glBegin(GL_QUAD_STRIP);
if (da<0.0) for (i=0;i<N;i+=3)
{
glNormal3dv(n1+i); glVertex3dv(p1+i);
glNormal3dv(n0+i); glVertex3dv(p0+i);
}
else for (i=0;i<N;i+=3)
{
glNormal3dv(n0+i); glVertex3dv(p0+i);
glNormal3dv(n1+i); glVertex3dv(p1+i);
}
glEnd();
}
// swap buffers
pp=p0; p0=p1; p1=pp;
pp=n0; n0=n1; n1=pp;
// handle r0 -> r1 edge
if (e==1) a-=da;
if ((e==1)||(e==2)||(e==3)) e++;
}
// release buffers
delete[] ptab;
}
//---------------------------------------------------------------------------
void glLinearArrow3D(double *pos,double *dir,double r0,double r1,double l,double al)
{
// const int _glCircleN=20; // points per circle
int e,i,N=3*_glCircleN;
double U[3],V[3],W[3],u,v;
double a,da=pi2/double(_glCircleN-1),r,t;
double *ptab,*p0,*p1,*n1,*pp,p[3],q[3],c[3],n[3];
// buffers
ptab=new double [9*_glCircleN]; if (ptab==NULL) return;
p0=ptab+(0*_glCircleN);
p1=ptab+(3*_glCircleN);
n1=ptab+(6*_glCircleN);
// compute basis vectors
vector_one(W,dir);
vector_ld(p,1.0,0.0,0.0);
vector_ld(q,0.0,1.0,0.0);
vector_ld(n,0.0,0.0,1.0);
a=fabs(vector_mul(W,p)); pp=p; t=a;
a=fabs(vector_mul(W,q)); if (t>a) { pp=q; t=a; }
a=fabs(vector_mul(W,n)); if (t>a) { pp=n; t=a; }
vector_mul(U,W,pp);
vector_mul(V,U,W);
vector_mul(U,V,W);
for (e=0;e<4;e++)
{
// segment center
if (e==0) { t=0.0; r= r0; }
if (e==1) { t=l-al; r= r0; }
if (e==2) { t=l-al; r= r1; }
if (e==3) { t=l; r=0.0; }
vector_mul(c,W,t);
vector_add(c,c,pos);
// tube segment interpolation
for (a=0.0,i=0;i<N;i+=3,a+=da)
{
u=cos(a);
v=sin(a);
vector_mul(p,U,u); // normal
vector_mul(q,V,v);
vector_add(n1+i,p,q);
vector_mul(p,n1+i,r); // vertex
vector_add(p1+i,p,c);
}
if (e>2) // recompute normals for cone
{
for (i=3;i<N;i+=3)
{
vector_sub(p,p0+i ,p1+i);
vector_sub(q,p1+i-3,p1+i);
vector_mul(p,p,q);
vector_one(n1+i,p);
}
vector_sub(p,p0 ,p1);
vector_sub(q,p1+N-3,p1);
vector_mul(p,q,p);
vector_one(n1,p);
}
// render base disc
if (!e)
{
vector_neg(n,W);
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glNormal3dv(n);
glVertex3dv(c);
for (i=0;i<N;i+=3) glVertex3dv(p1+i);
glEnd();
}
// render tube
else{
glBegin(GL_QUAD_STRIP);
for (i=0;i<N;i+=3)
{
glNormal3dv(n1+i);
glVertex3dv(p0+i);
glVertex3dv(p1+i);
}
glEnd();
}
// swap buffers
pp=p0; p0=p1; p1=pp;
}
// release buffers
delete[] ptab;
}
//---------------------------------------------------------------------------
用法:
glColor3f(0.5,0.5,0.5);
glCircleArrowyz(+3.5,0.0,0.0,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,+270.0*deg,45.0*deg);
glCircleArrowyz(-3.5,0.0,0.0,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,-270.0*deg,45.0*deg);
glCircleArrowxz(0.0,+3.5,0.0,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,+270.0*deg,45.0*deg);
glCircleArrowxz(0.0,-3.5,0.0,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,-270.0*deg,45.0*deg);
glCircleArrowxy(0.0,0.0,+3.5,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,+270.0*deg,45.0*deg);
glCircleArrowxy(0.0,0.0,-3.5,0.5,0.1,0.2,0.0*deg,-270.0*deg,45.0*deg);
glColor3f(0.2,0.2,0.2);
glLinearArrow3D(vector_ld(+2.0,0.0,0.0),vector_ld(+1.0,0.0,0.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
glLinearArrow3D(vector_ld(-2.0,0.0,0.0),vector_ld(-1.0,0.0,0.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
glLinearArrow3D(vector_ld(0.0,+2.0,0.0),vector_ld(0.0,+1.0,0.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
glLinearArrow3D(vector_ld(0.0,-2.0,0.0),vector_ld(0.0,-1.0,0.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
glLinearArrow3D(vector_ld(0.0,0.0,+2.0),vector_ld(0.0,0.0,+1.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
glLinearArrow3D(vector_ld(0.0,0.0,-2.0),vector_ld(0.0,0.0,-1.0),0.1,0.2,2.0,0.5);
とarowsの概要(画像の右側):
を私はここに私のベクトルのlibを使用していますいくつかの説明があります:
vector_mul(a[3],b[3],c[3])
はa = b x c
vector_mul(a[3],b[3],c)
がa = b/|b|
vector_copy(a[3],b[3])
ちょうどa = b
vector_add(a[3],b[3],c[3])
が
vector_sub(a[3],b[3],c[3])
a = b + c
を追加してコピーされたスカラーa = b.c
a = vector_mul(b[3],c[3])
による単純な乗算は、ドット積a = (b.c)
vector_one(a[3],b[3])
である単位ベクトルであるa = b - c
vector_neg(a[3],b[3])
をsubstractingれるクロス生成物であります否定ですa = -b
vector_ld(a[3],x,y,z)
がちょうどpos
a = (x,y,z)
をロードしていることはあなたのサークルの矢印の中心位置であるとnor
は、平面内の矢印嘘の正常です。 bin
は双安定であり、角度はこの軸から始まります。 nor
に垂直である必要があります。 r,r0,r1
が矢印の半径(曲げ、管、円錐)
あるリニア矢印はdir
同様でl
矢印サイズとal
が矢印サイズであり、矢印の方向です。
編集1,2私の答え – Spektre