在 ThreeJS 中 Object3D.applyMatrix4 是不连续的

Question

我正在使用 Object3D.applyMatrix4 转换具有矩阵 A 的对象，我发现它在某一点上没有保留特征向量的方向。
所以我尝试在单位矩阵 I 和 A 之间设置动画插值，我发现了这个：

转化怎么会不连续呢？

Answer 1

旋转矩阵的线性插值在数学上并不可靠。组成旋转矩阵的向量需要是单位长度..或者至少保持一致的长度。

想象一个时钟，指针在 12 点，指针在 6 点。 如果将 12 点钟指针尖端的点线性插值到 6 点钟指针的尖端，则该点从时钟顶部到底部沿直线移动。

要对 4x4 矩阵表示的旋转进行插值，您可以将矩阵的旋转转换为四元数，并在这些四元数之间进行 .slerp（球形线性插值），然后再转换回矩阵。

然后对object.position进行线性插值。 （虽然再次......这假设关键帧之间的线性运动）。

现在在旋转很小的情况下，您可以通过线性插值矩阵来逃避，但您需要在每一步对其进行正交化，以将网格重塑为具有一致长度正交向量的网格对彼此。这并不难.. 你使用点积的组合，形成矩阵行（或列，我忘记了）的向量的乘法和加法来对矩阵进行正交化。但它比仅使用四元数和 .slerp 更痛苦，而且更不准确。

Answer 2

@manthrax 的回答指出了线性插值矩阵的基本问题，我当时并没有意识到这一点，他是对的。但真正的问题是 Object3D.applyMatrix4 不是显式定义局部矩阵的正确函数。我尝试直接设置 Object3D.matrix 属性 并且有效。并且线性插值（虽然我不应该这样做）变得连续。