VR开发宝典，教你认识三维模型的层次关系基本概念

heyuanfido

在创建三维模型时，如何通过Vizard脚本程序将多个简单模型组合成一个复杂模型？
思路设计

首先在专业的建模软件中创建好复杂模型的各个零部件，然后在Vizard程序中将其组装在一起。这种能够方便的单独控制各个零部件的动作行为和交互方式。
添加下面场景初始化的代码，它在虚拟场景中添加了一个旋转木马的主题模型，并为其添加了一个旋转动作。
import viz
import vizact
viz.go()
viz.clearcolor([0.5,0.5,1]) #设定场景的初始颜色为天蓝色
viz.MainView.setPosition([0,1.8,-10]) #设定虚拟视点的位置
viz.addChild('ground_grass.osgb') #添加草地模型
carousel = viz.addChild('carousel.wrl' ) #添加旋转木马的主体模型
carousel.addAction( vizact.spin(0,1,0,20) ) #为主体模型添加旋转的动作

下面需要为旋转木马的主体模型添加一些柱子，这些柱子将随着主体模型一同旋转。这里需要明确，木马的主体模型和柱子之间具有固定的相对位置关系。在Vizard程序中，如果需要设置不同模型之间固定的相对姿态，那么就涉及到模型的层次关系。
模型的层次关系是一种树形结构。如下图所示，图中的每个结点代表了虚拟空间中的一个模型，用户向虚拟空间中添加的任何模型都处于该树形结构中，其中的根结点“root”可以理解为虚拟空间自身。这个树形结构中，每个模型结点都可以有自己的父结点，也可以有自己的子结点。对于每个模型结点，它自身都有一个局部坐标系，这个局部坐标系的原点和轴向是在建模过程中设定的。需要注意：每个模型的局部坐标系都是和模型本身相对固定的，并一起运动。根结点的坐标系也称为世界坐标系，它是静止不动的。

Vizard程序中模型之间的层次关系

旋转木马的模型层次关系
Vizard程序会为每个模型结点分配一个变换矩阵，这个变换矩阵定义了该模型结点相对于其父结点的位置、方向和缩放比例。举例来说，如果某个模型结点的变换矩阵将其相对于父结点平移了[0, 1, 0]，而其父结点在虚拟空间中的坐标是[1, 1, 0]，那么该模型在虚拟空间中的坐标为[1, 2, 0]。
由此可知，Vizard程序通过遍历模型层次关系的整个树形结构，来计算每个模型结点在虚拟空间中的姿态。例如：为了计算某个模型结点在虚拟空间中的坐标，那么Vizard程序需要从根结点开始将所有结点的偏移向量累加，直至该结点自身的偏移向量，这样才能得到该结点在虚拟空间中的坐标。