вращение 2-й формы по часовой стрелке

1

Я новичок в python и графике, но заранее запрограммировал. Согласно http://en.wikipedia.org/wiki/Transformation_matrix#Rotation,

Для поворота на угол θ против часовой стрелки относительно начала координат, функциональной формой является x '= xcosθ - ysinθ и y '= xsinθ + ycosθ

Но следующий код python вращает его по часовой стрелке. Может ли кто-нибудь объяснить это? Также перевод прямоугольника в начало координат и обратно в центр кажется накладным. Есть ли способ избежать этого?. Спасибо заранее.

PS: Я просмотрел pygame.transform.rotate, который делает это, но я хотел бы начать с нуля, чтобы лучше понять графику. Есть ли способ увидеть источник этого метода из интерпретатора python?

import pygame, sys, time
from math import *
from pygame.locals import *
co_ordinates =((200,200),(400,200),(400,300),(200,300))

window_surface = pygame.display.set_mode((500,500),0,32)
BLACK=(0,0,0)
GREEN=(0,255,0)
RED=(255,0,0)
window_surface.fill(BLACK)
ang=radians(30)
"""orig=pygame.draw.polygon(window_surface,GREEN,co_ordinates)
n_co_ordinates = tuple([(((x[0])*cos(ang)-(x[1])*sin(ang)),((x[0])*sin(ang)+(x[1])*cos(ang))) for x in n_co_ordinates])
n_co_ordinates = tuple([((x[0]+300),(x[1]+250)) for x in n_co_ordinates])
print(n_co_ordinates)
pygame.draw.polygon(window_surface,RED,n_co_ordinates)"""


pygame.display.update()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()
    for i in range(360):
        ang=radians(i)
        if i>=360:
            i=0
        n_co_ordinates = tuple([((x[0]-300),(x[1]-250)) for x in co_ordinates])
        n_co_ordinates = tuple([((x[0]*cos(ang)-x[1]*sin(ang)),(x[0]*sin(ang)+x[1]*cos(ang))) for x in n_co_ordinates])
        n_co_ordinates = tuple([((x[0]+300),(x[1]+250)) for x in n_co_ordinates])
        window_surface.fill(BLACK)
        pygame.draw.polygon(window_surface,RED,n_co_ordinates)
        pygame.display.update()
        time.sleep(0.02)
Теги:
pygame
graphics
2d

4 ответа

1
Лучший ответ

Чтобы повернуть в обратном направлении, измените ang на -ang. Я подозреваю, что у вас неправильный знак в матрице вращения, но я никогда не помню. (EDIT: Это эквивалентно изменению знака терминов sin, потому что sin(-x)==-sin(x) и cos(-x)==cos(x).)

Вы не можете избежать перевода в центр. Причина в том, что ваше преобразование фиксирует начало (0,0) (начиная с 0*cos(...)==0), поэтому вы всегда вращаетесь относительно начала координат. Таким образом, чтобы вращаться в другом месте, вы должны сначала перенести эту точку в начало координат.

Вот источник rotate, от transform.c в источнике pygame. Это написано на C.

static void
rotate (SDL_Surface *src, SDL_Surface *dst, Uint32 bgcolor, double sangle,
        double cangle)
{
    int x, y, dx, dy;

    Uint8 *srcpix = (Uint8*) src->pixels;
    Uint8 *dstrow = (Uint8*) dst->pixels;
    int srcpitch = src->pitch;
    int dstpitch = dst->pitch;

    int cy = dst->h / 2;
    int xd = ((src->w - dst->w) << 15);
    int yd = ((src->h - dst->h) << 15);

    int isin = (int)(sangle * 65536);
    int icos = (int)(cangle * 65536);

    int ax = ((dst->w) << 15) - (int)(cangle * ((dst->w - 1) << 15));
    int ay = ((dst->h) << 15) - (int)(sangle * ((dst->w - 1) << 15));

    int xmaxval = ((src->w) << 16) - 1;
    int ymaxval = ((src->h) << 16) - 1;

    switch (src->format->BytesPerPixel)
    {
    case 1:
        for (y = 0; y < dst->h; y++)
        {
            Uint8 *dstpos = (Uint8*)dstrow;
            dx = (ax + (isin * (cy - y))) + xd;
            dy = (ay - (icos * (cy - y))) + yd;
            for (x = 0; x < dst->w; x++)
            {
                if(dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)
                    *dstpos++ = bgcolor;
                else
                    *dstpos++ = *(Uint8*)
                        (srcpix + ((dy >> 16) * srcpitch) + (dx >> 16));
                dx += icos;
                dy += isin;
            }
            dstrow += dstpitch;
        }
        break;
    case 2:
        for (y = 0; y < dst->h; y++)
        {
            Uint16 *dstpos = (Uint16*)dstrow;
            dx = (ax + (isin * (cy - y))) + xd;
            dy = (ay - (icos * (cy - y))) + yd;
            for (x = 0; x < dst->w; x++)
            {
                if (dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)
                    *dstpos++ = bgcolor;
                else
                    *dstpos++ = *(Uint16*)
                        (srcpix + ((dy >> 16) * srcpitch) + (dx >> 16 << 1));
                dx += icos;
                dy += isin;
            }
            dstrow += dstpitch;
        }
        break;
    case 4:
        for (y = 0; y < dst->h; y++)
        {
            Uint32 *dstpos = (Uint32*)dstrow;
            dx = (ax + (isin * (cy - y))) + xd;
            dy = (ay - (icos * (cy - y))) + yd;
            for (x = 0; x < dst->w; x++)
            {
                if (dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)
                    *dstpos++ = bgcolor;
                else
                    *dstpos++ = *(Uint32*)
                        (srcpix + ((dy >> 16) * srcpitch) + (dx >> 16 << 2));
                dx += icos;
                dy += isin;
            }
            dstrow += dstpitch;
        }
        break;
    default: /*case 3:*/
        for (y = 0; y < dst->h; y++)
        {
            Uint8 *dstpos = (Uint8*)dstrow;
            dx = (ax + (isin * (cy - y))) + xd;
            dy = (ay - (icos * (cy - y))) + yd;
            for (x = 0; x < dst->w; x++)
            {
                if (dx < 0 || dy < 0 || dx > xmaxval || dy > ymaxval)
                {
                    dstpos[0] = ((Uint8*) &bgcolor)[0];
                    dstpos[1] = ((Uint8*) &bgcolor)[1];
                    dstpos[2] = ((Uint8*) &bgcolor)[2];
                    dstpos += 3;
                }
                else
                {
                    Uint8* srcpos = (Uint8*)
                        (srcpix + ((dy >> 16) * srcpitch) + ((dx >> 16) * 3));
                    dstpos[0] = srcpos[0];
                    dstpos[1] = srcpos[1];
                    dstpos[2] = srcpos[2];
                    dstpos += 3;
                }
                dx += icos; dy += isin;
            }
            dstrow += dstpitch;
        }
        break;
    }
}
Поделиться
  • 0
    Большое спасибо. Отрицание угла работает, но разве это не должно работать, если не делать это в соответствии с вики?
  • 0
    Да. Да, я думаю, что он должен вращаться против часовой стрелки, как вы это делаете. Как странно.
Показать ещё 2 комментария
2

Pygame использует систему координат, где [0,0] - верхний левый угол. Ваше вращение будет отлично работать в системе координат, где чем выше точка, тем выше координата y, но pygame - наоборот: чем ниже точка, тем выше координата y. Это делает все "перевернутым", и поэтому угол, который ваш объект будет поворачивать, будет находиться напротив угла, которым вы его вращали. Вероятно, самый простой способ исправить это - просто ввести противоположный угол, который вы хотите повернуть.

Поделиться
1

О переводе, вращении и переводе снова, вам действительно нужно это сделать. Однако, если вы вычислите матрицу преобразования для каждого шага один раз и умножьте их вместе, чтобы получить одну матрицу преобразования, которая включает в себя два преобразования при вращении, вам нужно только умножить каждую вершину на одну матрицу. Чтобы включить перевод в матричные преобразования, вам нужно использовать "однородные координаты" - см. Далее статью wiki. В основном вы используете координаты (x, y, 1) вместо (x, y), а затем используете матрицу 3x3. Дополнительные числа позволяют преобразовать.

Поделиться
  • 0
    +1 для однородных координат.
  • 0
    Спасибо, я посмотрю на это.
Показать ещё 2 комментария
0

Измените знаки на синусоидальных терминах, например:

n_co_ordinates = tuple([(((x[0])*cos(ang)+(x[1])*sin(ang)),((-x[0])*sin(ang)+(x[1])*cos(ang))) for x in n_co_ordinates])

Посмотрите, поможет ли это.

Поделиться

Ещё вопросы

Сообщество Overcoder
Наверх
Меню