OSG中改变模型的位置，姿态， osg::MatrixTransform的使用

之前用4行代码，写出了OSG中的hello,world程序。这个程序显示的是一头牛，牛的身子朝向屏幕。

如下图所示：

现在我想改变牛的姿态，让牛头朝向屏幕外。如下图所示。

OSG中通过旋转模型来改变节点的姿态。使用的类叫 MatrixTransform。

#include
#include
#include
 
int main(int argc, char **argv)
{
    osgViewer::Viewer viewer;
    osg::Node *cow = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
    
    //创建旋转矩阵，并把牛作为旋转矩阵的孩子
    osg::MatrixTransform* rotateMT = new osg::MatrixTransform;
    rotateMT->setMatrix(
        osg::Matrix::rotate(osg::inDegrees(-90.0f), 0.0f, 0.0f, 1.0f));
    rotateMT->addChild(cow);
 
    //把牛放到场景中
    viewer.setSceneData(rotateMT);
    return viewer.run();
}

这个程序和原来的hello,world相比，多了3条语句，修改了viewer.setSceneData的实际参数。

osg::MatrixTransform，这是一个变换节点，它会将它的所有childNode进行坐标变换，变换的依据就是它自身的数据成员Matrix _matrix。

下面是它的继承图。

rotateMatrix->setMatrix就是设置这个变换节点的变换矩阵，这个变换矩阵保存在了MatrixTransform::_matrix这个数据成员中。

rotateMT->addChild，将牛这个物体，放置到变换节点下面，作为孩子节点，这样在进行场景描绘的时候，cow这个节点就会发生坐标变换。

viewer.setSceneData, MatrixTransform本身继承自Node，所以可以在setSceneData的时候，可以传递一个osg::MatrixTransform的对象指针作为实参。

在setMatrix的时候，使用osg::Matrix::rotate(osg::inDegrees(-90.0f), 0.0f, 0.0f, 1.0f) 构造了一个变换矩阵。

osg::Matrix::rotate这是Matrix类的静态函数，返回一个矩阵。一共有4个参数，第一个参数是角度，后面三个参数是旋转的向量坐标值。

OSG中的旋转，通常是指绕着某个轴旋转一定角度。实参中的后三个参数(0.0f, 0.0f, 1.0f)实际指的是z轴的正半轴。

可以把坐标原点(0, 0, 0)看成向量起点，向量指向点(0.0f, 0.0f, 1.0f)，这个点位于z轴坐标轴上，因为这个点的x=0, y=0, z=1。

那z轴正半轴又是指向哪里呢？这就要来看OSG的坐标系了。

OSG使用的是右手坐标系，x轴指向屏幕右侧，y轴指向屏幕里，z轴指向屏幕上方。

那么上述旋转向量， (0.0, 0.0, 1.0)，就是指向屏幕上方啦。

那怎么转呢？可以拿一个矿泉水瓶子，放在桌子上，旋转瓶子盖，这就是绕着z轴转。但是这样转有两个方向啊，拧松和拧紧。

那哪个方向是正方向呢？可以使用右手来进行判断。

拿出右手，做出赞那个动作（平常夸别人牛的那个动作，或者一名那个动作），掌心为坐标原点，大拇指指向向量坐标点(0.0, 0.0, 1.0)，即大拇指朝上，

然后其余四个手指弯曲的方向为正。

原来的牛头向右，正向90°会将牛头旋转到屏幕里头，而我要的是牛头指向屏幕外，所以旋转 -90°，就是我想要的。

代码解释完毕。

除了旋转， 其实MatrixTransform还可以对物体进行平移，缩放，只是由于当前只有一个模型，osgViewer会自动将物体移到视野中心，所以平移看不到效果。

同样，osgViewer会自动调整模型的大小，使我们看到合适的模型尺寸，所以这里缩放也看不到效果。（osgViewer针对单个模型自动调整，这是我猜的，并没有依据）

至于说改变物体的位置，姿态， 其实是从业务的角度表达出来的，和我们技术角度的平移（等价于改变位置），旋转（等价于改变姿态）是一个意思。

同时进行平移，缩放，旋转的代码如下：

        osg::MatrixTransform* mt = new osg::MatrixTransform;
        mt->setMatrix(osg::Matrix::translate(v)*    //v表示移动量，是一个Vec3，比如（0， 0， 1）表示向z轴移动一个单位
        osg::Matrix::scale(size,size,size)*        //size表示物体缩放比例，如果size=2，则物体尺寸将放大2倍
        osg::Matrix::rotate(osg::inDegrees(-90.0f),0.0f,0.0f,1.0f));    //这个参照上头
通过 平移矩阵 * 缩放矩阵 * 旋转矩阵 得到一个最终变换矩阵，然后所有 mt 下面的孩子节点 都将进行上述三种变换。

变换的顺序是对MatrixTransform 下面的孩子节点， 先平移，接着缩放， 最后旋转。 可以根据实际需要，选择这三个矩阵的乘法顺序。