cocos子节点转父节点坐标 原理浅析(局部坐标转世界坐标同理)
在CCNode的类中,有一个得到 一个节点坐标系转换父亲坐标系的一个矩阵,节点内坐标乘以这个矩阵,就可以转换为在节点父节点中的坐标,方法名为:
Mat4& Node::getNodeToParentTransform()
现在简单分析一下转换原理:
/* 得到节点坐标系转换到父亲的坐标系的 矩阵 某个点(在本地也就是节点坐标) 乘以这个矩阵,就得到自己在父亲节点下的坐标,嵌套坐标 举例子:LayerA 添加 LayerB,B的原点坐标也就是左下角坐标为10,10,也就是这一点在自身坐标下为0,0,在LayerA下 就为10,10,这个矩阵的作用是Mat*(0,0)=(10,10),再比如在B下有一点是10,10,那么在没有旋转和缩放的前提下,在LayerA中的位置应该为20,20 ,Mat*(10,10)=(20,20) 所以这个矩阵叫做 转换 子节点坐标到父节点坐标的 转换矩阵 */ const Mat4& Node::getNodeToParentTransform() const { /* 先 缩放,在旋转,最后平移, 详细可以看3d数学基础 8.3,解释了缩放矩阵,旋转矩阵,平移矩阵,然后相乘 但是这里注意的是(3d数学是行向量,也就是 X * S * R *T,顺序执行), 而cocos 是列向量 是 T * R * S * X,所以计算矩阵的时候要倒着乘, */ if (_transformDirty) { // Translate values float x = _position.x; float y = _position.y; float z = _positionZ; /* 旋转和缩放都是以锚点为中心,所以这里要计算出锚点 1 如果忽略锚点,说明x,y 指的是 左下角坐标,因为计算的时候要以锚点为准,所以需要加上anchorPointInPoints 2 如果没有忽略锚点,说明x,y指的就是锚点,直接往下计算就可以了 */ if (_ignoreAnchorPointForPosition)//,加上锚点的坐标,计算缩放和旋转,以锚点为中心计算, { x += _anchorPointInPoints.x;//_anchorPointInPoints为物体左下角和锚点之间的距离 y += _anchorPointInPoints.y; } //计算出cos和sin,这里是4个弦组成的 旋转矩阵,radians为度数,绕着旋转的点是锚点 float cx = 1, sx = 0, cy = 1, sy = 0; if (_rotationZ_X || _rotationZ_Y)// 2D这两个值始终是相等的,暂时不考虑3D { //右手坐标系,所以如果旋转45,那么弧度是负,顺时针为负 float radiansX = -CC_DEGREES_TO_RADIANS(_rotationZ_X); float radiansY = -CC_DEGREES_TO_RADIANS(_rotationZ_Y); cx = cosf(radiansX); sx = sinf(radiansX); cy = cosf(radiansY); sy = sinf(radiansY); } bool needsSkewMatrix = ( _skewX || _skewY );//是否切面 /* 这里这么做的原因,因为 旋转和缩放是以锚点为中心,但是平移量是以原点距离父节点原点为准,也就是需要知道 原点的坐标,也就是左下角的坐标,因为涉及到缩放,所以锚点坐标要程序scale,得到新的左下角坐标距离锚点的位置 ,比如锚点坐标为30,30(本地坐标),也就是左下角距离锚点30,30,scale=0.5的时候,变为 左下角距离锚点 15,15 */ Vec2 anchorPoint; anchorPoint.x = _anchorPointInPoints.x * _scaleX; anchorPoint.y = _anchorPointInPoints.y * _scaleY; /* 如果锚点不是左下角,那么需要通过下面的计算得出旋转之后的左下角的坐标。 锚点为旋转点,那么左下角距离原点的坐标成为了负数,也就是-30,-30,的出来的结果是相对于 锚点的偏移量,所以下面 anchorPoint要加一个负号,通过-anchorPoint和旋转矩阵想乘,得到了新的左下角的相对于锚点的偏移量 而x,y为锚点的世界坐标(这里是指父节点中的坐标),(也就是到 ‘原点’的距离),加上相对于锚点为中心的旋转后的左下角坐标的偏移量,得到新的(想象一个如果锚点在左下角,就好理解了,一个意思) 左下角的世界坐标(在父节点中的坐标) */ //如果不是切变 并且锚点不在左下角,计算出左下角的父节点坐标 //如果是切变,往后会有处理 //其实这里是在mat矩阵形成前,先求出了左下角的x,y,其实如果不在这求出 //先求出 mat矩阵,这个矩阵是集缩放和旋转一体的,然后anchorPointInPoints(初始左下角坐标,相对于锚点)与这个矩阵想乘 //仍然可以求出变换之后的左下角坐标,后面的切变求偏移就是这么计算的, //因为求切变的时候,最终的矩阵集 切变,缩放,旋转矩阵为一体了,就差一个平移了,然后anchorPointInPoints //与这个矩阵想乘,然后再被锚点坐标相加,得出来父节点坐标下的左下角最终坐标,并把这个值作为平移值 if (! needsSkewMatrix && !_anchorPointInPoints.equals(Vec2::ZERO)) { float xx= cy * -anchorPoint.x + -sx * -anchorPoint.y; x +=xx; float yy=sy * -anchorPoint.x + cx * -anchorPoint.y; y += yy; } //先缩放,在旋转,在平移的组合矩阵 // T * R * S *坐标,顺序别错了 // 这个矩阵* 本地坐标,得到就是相对于父节点的坐标(相当于本地坐标转世界坐标,父节点相当于世界了) float mat[] = { cy * _scaleX, sy * _scaleX, 0, 0, -sx * _scaleY, cx * _scaleY, 0, 0, 0, 0, _scaleZ, 0, x, y, z, 1 }; _transform.set(mat);//应该是更新之后的矩阵 //*************关于3d的东西,忽略*************// if(!_ignoreAnchorPointForPosition) { _transform.translate(anchorPoint.x, anchorPoint.y, 0);// } //下面是绕 Y轴或X轴旋转,一般是3d的时候,2d的时候就是围绕点旋转,不考虑 // XXX // FIX ME: Expensive operation. // FIX ME: It should be done together with the rotationZ if(_rotationY) { Mat4 rotY; Mat4::createRotationY(CC_DEGREES_TO_RADIANS(_rotationY), &rotY); _transform = _transform * rotY; } if(_rotationX) { Mat4 rotX; Mat4::createRotationX(CC_DEGREES_TO_RADIANS(_rotationX), &rotX); _transform = _transform * rotX; } if(!_ignoreAnchorPointForPosition) { _transform.translate(-anchorPoint.x, -anchorPoint.y, 0); } //*************关于3d的东西,先不看 结束*************// //如果是切变,那么此时的x,y还是锚点坐标 if (needsSkewMatrix) { //这个矩阵的意思是 坐标X根据坐标Y被切变,坐标Y根据坐标X被切变,Z轴忽略,只考虑2d // Mat4 skewMatrix(1, (float)tanf(CC_DEGREES_TO_RADIANS(_skewY)), 0, 0, (float)tanf(CC_DEGREES_TO_RADIANS(_skewX)), 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1); //这里的顺序是_transform * skewMatrix,而不是相反,本地坐标先被切变得到新的本地坐标,然后在 // 乘以缩放旋转平移矩阵 _transform = _transform * skewMatrix; // adjust anchor point //和旋转的原理是一样的,12,13指的是 x,y原点距离世界坐标原点的值,因为之前的计算都是围绕锚点展开的 //所以此时的x,y是指锚点世界坐标,需要转换成左下角原点,算法上面说过,和旋转一样
//0 1 4 5代表的是 第一列的前两个和第二列的前两个值,缩放和旋转也是影响的这几个值(只考虑2d情况)
if (!_anchorPointInPoints.equals(Vec2::ZERO)) { // XXX: Argh, Mat4 needs a "translate" method. // XXX: Although this is faster than multiplying a vec4 * mat4 _transform.m[12] += _transform.m[0] * -_anchorPointInPoints.x + _transform.m[4] * -_anchorPointInPoints.y; _transform.m[13] += _transform.m[1] * -_anchorPointInPoints.x + _transform.m[5] * -_anchorPointInPoints.y; } } if (_useAdditionalTransform) { _transform = _transform * _additionalTransform; } _transformDirty = false; } return _transform; }