座標系と座標変換

デフォルトの仮想空間の座標系

Acerola3DでA3Windowなどの3Dオブジェクトを表示するためのオブジェクトを生成すると，仮想空間が構築されます．その仮想空間ではデフォルトで次のような右手座標系が使われます．

• X軸が右向き
• Y軸が上向き
• Z軸が手前向き

そしてカメラの位置は(X,Y,Z)=(0.0,0.0,2.0)で， Z軸の負の方向を正面として，Y軸の正の方向が上になるように配置されます．

Z軸が上となる座標系

デフォルトの座標系は上述したようにY軸が上となる座標系となるので，平面上を移動するオブジェクトの座標計算は主にXとZの値を用いた計算になります．これはJava3Dなどのデフォルトの座標系と同じ物ですが，場合によっては平面上の座標の指定を XとYを使って行いZ軸を高さ方向として扱いたい場合があります．

そのような場合は，A23クラス(jp.sourceforge.acerola3dパッケージ内) のsetDefaultUpperDirectionメソッドにA3Object.UpperDirection.Zを指定して呼び出して下さい．この呼び出しの後に A3Windowなどの3Dオブジェクトを表示するためのオブジェクトを生成すると以下のような座標系で仮想空間が生成されます．

• X軸が右向き
• Y軸が奥向き
• Z軸が上向き

カメラは(X,Y,Z)=(0.0,-2.0,0.0)の位置で Y軸の正の方向を正面とし，Z軸の正の方向が上となるように配置されます．

そしてAction3Dなどの3Dオブジェクトを生成して表示した時に，自動的にそのオブジェクトが X軸回りで90度回転して，Z軸が上となるようになります．さらにはオートコントロール機能を使用して自動的に回転を計算する場合の上方向ベクトルも，デフォルトでZ軸の正の方向になります．

座標変換のサンプルプログラム

• axis.a3

サンプルプログラム

import jp.sourceforge.acerola3d.a3.*;
import java.awt.event.*;
import javax.vecmath.*;

public class CoordinateTest extends A3Adapter {
    A3Window window;
    Action3D a3;
    public CoordinateTest() throws Exception {
        window = new A3Window(300,300);
        window.setCameraLocImmediately(0.0,0.0,5.0);
        a3 = new Action3D("x-res:///axis.a3");
        window.add(a3);
        window.addA3Listener(this);
    }
    public void mousePressed(A3Event ae) {
        MouseEvent me = ae.getMouseEvent();
        Point3d p = window.canvasToVirtualCS(me.getX(),me.getY(),5.0);
        a3.setLoc(p.x,p.y,p.z);
    }
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        new CoordinateTest();
    }
}

プログラム:CoordinateTest.java

このサンプルプログラムではA3Windowに付いている canvasToVirtualCSメソッドを用いて，Window上でクリックされた場所に3Dオブジェクトを配置しています．スクリーン座標から仮想空間の座標(または物理座標)への変換では深さの値を指定する必要がある点に気をつけて下さい．ただし，A3Windowにアバタの設定を行っている場合には，そのアバタとカメラの距離を深さとして利用して計算するメソッドも用意されています．