使模型面向目标

我有两个对象（目标和播放器），都具有位置（Vector3）和旋转（四元数）。我希望目标旋转并正对着玩家。目标射击时，应该向玩家射击。

我已经看到了很多关于播放器的示例，但是我不希望增量旋转，好吧，我想，只要我可以将播放器设置为100％，并且只要它确实起作用就可以。

仅供参考-我无法使用位置和旋转来做很多其他事情，而且除了我无法弄清楚的最后一件作品外，其他一切都很好。

代码示例在Target的类中运行，Position =目标位置，Avatar =玩家。

编辑

我现在正在使用他提供的Maik的C＃代码，效果很好！

有多种方法可以做到这一点。您可以计算绝对方向或相对于化身的旋转，这意味着您的新方向= avatarOrientation * q。这是后者：

1. 通过获取化身的单位前向矢量与从化身到目标的单位矢量（新的前向矢量）的叉积来计算旋转轴：

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

2. 使用点积计算旋转角度

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

3. 使用rotAxis和rotAngle创建四元数，并将其与头像的当前方向相乘

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

如果您需要帮助来查找化身的当前前向矢量，则输入1.即可：)

编辑：计算绝对方向实际上要容易一些，使用恒等矩阵的正向向量代替化身正向向量作为1）和2）的输入。并且不要将其乘以3），而是直接将其用作新方向：newRot = q

重要说明：该解决方案有2个由叉积的性质引起的异常：

1. 如果前向向量相等。解决方案这里只是返回标识四元数

2. 如果向量恰好指向相反的方向。解决方案是通过使用化身上轴作为旋转轴以及角度为180.0度来创建四元数。

这是在C ++中实现的那些边缘情况的实现。将其转换为C＃应该很容易。

// 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);
}

编辑：马克的XNA代码的更正的版本

// 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);
}