feat:上传mcguide-开发指南部份

This commit is contained in:
Othniel su
2024-12-23 10:57:59 +08:00
parent 7292166c88
commit 0dc59fa4f0
3297 changed files with 63375 additions and 0 deletions

View File

@@ -0,0 +1,413 @@
---
front:
hard: 入门
time: 分钟
---
# Quaternion
- 描述
四元数用于表示旋转。
它们结构紧凑,不受万向锁影响。
它们基于复数,不容易理解。 您几乎不会有机会访问或修改单个四元数分量x、y、z、w
您可以使用乘法对旋转进行旋转,或对向量进行旋转。
## 构造函数
### Quaternion(x, y, z, w)
- 描述
用于构造一个旋转。
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :------- | :------------------------------------ |
| x | float | 四元数的x分量 |
| y | float | 四元数的y分量 |
| z | float | 四元数的z分量 |
| w | float | 四元数的 w 分量。请勿直接修改四元数。 |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :------------------------- |
| Quaternion | 返回Quaternion(x, y, z, w) |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(1, 2, 3, 4)
```
### Quaternion(vecTuple)
- 描述
用于构造一个旋转。
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| -------- | :-------------------------------- | :----------------- |
| vecTuple | tuple(float, float, float, float) | 长度为4的tuple数组 |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :----------------------------------------------------------- |
| Quaternion | 返回Quaternion(vecTuple[0], vecTuple[1], vecTuple[2], vecTuple[3]) |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
a = (0, 0, 0, 1)
q = Quaternion(a)
```
## 静态方法
可以直接通过Quaternion.MethodName()调用的静态方法,无需创建实例。
### AngleAxis
- 描述
创建一个围绕 `axis` 旋转 `angle` 度的旋转
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :------- | :------- |
| angle | float | 旋转角度 |
| axis | Vector3 | 旋转轴 |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :-------------------------------- |
| Quaternion | 围绕 `axis` 旋转 `angle` 度的旋转 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
newQuaternion = Quaternion.AngleAxis(45, Vector3.Up()) # 创建一个围绕y轴旋转45°的旋转
```
### Euler
- 描述
创建一个先围绕 Z 轴旋转 z 度、再围绕 X 轴旋转 x 度、最后围绕 Y 轴旋转 y 度的旋转注意顺序。注意如果该欧拉旋转出现万向节锁会导致四元数返回的EulerAngle异常
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :------- | :---------------- |
| x | float | 围绕x轴旋转的角度 |
| y | float | 围绕y轴旋转的角度 |
| z | float | 围绕z轴旋转的角度 |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :----------------------------------------------------------- |
| Quaternion | 先围绕 Z 轴旋转 z 度、再围绕 X 轴旋转 x 度、最后围绕 Y 轴旋转 y 度的旋转 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
newQuaternion = Quaternion.Euler(30, 15, 45) # 创建一个先围绕z轴旋转45°、再围绕x轴旋转30°、最后围绕y轴旋转45°的旋转
```
### Dot
- 描述
两个旋转的点积。
点积是一个浮点值,它等于两个旋转对应分量之积求和。
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :--------- | :---- |
| a | Quaternion | 旋转a |
| b | Quaternion | 旋转b |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :------- | :------------- |
| float | 两个向量的点积 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
a = Quaternion(1, 2, 3, 1)
b = Quaternion(0, 3, 1, 1)
c = Quaternion.Dot(a, b) # 1 * 0 + 2 * 3 + 3 * 1 + 1 * 1 = 10
```
### Cross
- 描述
两个旋转格拉瑟曼积Cross(a, b)表示旋转a后再旋转p的合成旋转。也可以直接通过a * b得到。
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :--------- | :---- |
| a | Quaternion | 旋转a |
| b | Quaternion | 旋转b |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :------------------- |
| Quaternion | 两个向量的格拉斯曼积 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
a = Quaternion(1, 2, 3, 1)
b = Quaternion(0, 3, 1, 1)
c = Quaternion.Cross(a, b)
```
### Conjugate
- 描述
返回该旋转的共轭旋转其w分量不变其他分量分别取反
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :--------- | :---- |
| q | Quaternion | 旋转q |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :----------- |
| Quaternion | 返回共轭旋转 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
a = Quaternion(1, 2, 3, 1)
b = Quaternion.Conjugate(a) # (-1, -2, -3, 1)
```
### Inverse
- 描述
返回该旋转的逆旋转如果旋转q的模长为1那么q*q<sup>-1</sup>将会得到零旋转(0, 0, 0, 1)
- 参数
| 参数名 | 数据类型 | 说明 |
| ------ | :--------- | :---- |
| q | Quaternion | 旋转q |
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :---------------- |
| Quaternion | 返回旋转q的逆旋转 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
a = Quaternion(1, 2, 3, 1)
a.Normalize() # 将a标准化
b = Quaternion.Inverse(a) # b为a的逆旋转
print a * b # 打印结果约为 (0, 0, 0, 1) 可能因为精度问题出现极小的非零数
```
## 成员方法
### Length
- 描述
返回该向量的长度。
向量长度为 `(x*x+y*y+z*z)` 的平方根。
如果只需要比较一些向量的大小, 则可以使用LengthSquared()函数比较它们的平方数(计算平方数更快)。
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :------- | :--------------- |
| float | 该向量的长度 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(3, 4, 0, 0)
print q.Length() # 打印 5
```
### LengthSquared
- 描述
返回该向量的长度的平方。
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :------- | :------------------- |
| float | 该向量的长度的平方 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(3, 4, 0, 0)
print q.LengthSquared() # 打印 25
```
### ToTuple
- 描述
返回该向量的tuple形式(x, y, z, w),便于玩家转换后作为其他事件的参数进行传递。
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :------- | :-------------------------------- |
| tuple | 返回该向量的tuple形式(x, y, z, w) |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(0, 0, 0, 1)
print q.ToTuple() # 打印 (0, 0, 0, 1)
```
### Normalized
- 描述
返回该四元数,并且量值为 1。
进行归一化时,四元数方向保持不变,但其量值为 1.0。
请注意,当前四元数保持不变,返回一个新的归一化四元数。如果 要归一化原始四元数请改用Normalize方法。
如果四元数太小而无法归一化,则会返回(0, 0, 0, 1),表示零旋转。
- 返回值
| 数据类型 | 说明 |
| :--------- | :--------------------- |
| Quaternion | 该向量标准化后的四元数 |
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(3, 4, 0, 0)
print q.Normalized() # 打印结果(0.6, 0.8, 0, 0)
print q # 打印结果(3, 4, 0, 0)q并没有发生变化
```
### Normalize
- 描述
使该向量标准化,向量方向保持不变,但其长度变为 1.0。
请注意该函数无返回值仅改变当前向量如果要返回当前向量的标准化值且不改变该向量请使用Normalized函数。
如果向量太小而无法标准化,则设置为零向量。
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion(3, 4, 0, 0)
q.Normalize()
print q # 打印结果(0.6, 0.8, 0, 0)q被标准化
```
### EulerAngles
- 描述
返回围绕 z 轴旋转 euler.z 度、围绕 x 轴旋转 euler.x 度、围绕 y 轴旋转 euler.y 度按此顺序的旋转。可以从四元数中读取欧拉角。注意如果该欧拉旋转出现万向节锁会导致四元数返回的EulerAngle异常
- 示例
```python
from common.utils.mcmath import Quaternion
q = Quaternion.Euler(30, 15, 45) # 创建一个先围绕z轴旋转45°、再围绕x轴旋转30°、最后围绕y轴旋转45°的旋转
print q.EulerAngles() # 打印结果(30, 15, 45)
```
## 运算符
### operate *
- 描述
旋转乘法两个旋转相乘表示先旋转运算符左侧的旋转再旋转运算符右侧的旋转。等价于Quaternion.Cross(a, b)。不满足乘法交换律,即`a*b != b*a`
### operate ==
- 描述
判断两个旋转是否相等只有当各分量均相等时返回True