最近遇到了一个困扰我许久的难题,现将解决方案分享出来

由于我们的项目侧重点在前端绘图,导致了前后端工作量不协调,我后端接口很快就能写完,而前端一个图要画好久,领导见状将前端的任务分到后端一部分用Java代码来实现,然后给前端提供接口

而我接到的任务就是将Echarts中绘制三维图形的点旋转后投影为2D坐标,当我一个大专生在了解需求,并知道这涉及到线性代数和计算机图形学后,我的想法是这样的:

我想了很多种方法,一开始在网上搜Java相关资料,但是网上好像没有人处理过这种情况,找到的帖子都是做Java图形化的,他们所谓的坐标旋转是直接用眼球看到的界面效果,跟我想要的计算完全不同

而后我又拜托ChatGPT帮我写了几版,不得不说的确帮我写出来了,而且自己测试效果还可以,但是前端调接口后点数太多了,旋转后的坐标直接乱了,最终我在网上游荡了很久找到了解决方案,目前效果还算不错

功能实现

首先在pom.xml中添加joml的Maven坐标,该库是一个轻量级数学库,专门用于处理3D图形的数学计算

<!-- 计算机图形学计算库 -->
<dependency>
<groupId>org.joml</groupId>
<artifactId>joml</artifactId>
<version>1.10.5</version>
</dependency>

然后创建个主类编写测试代码,方法很简单直接调用就好啦

import org.joml.Matrix3d;
import org.joml.Vector3d; public class Application { public static void main(String[] args) {
// 构建一个X轴旋转90°的旋转对象
Matrix3d matrix = new Matrix3d().rotateX(Math.toRadians(90));
// 构建一个3D坐标点
Vector3d point = new Vector3d(10, 10, 10);
// 执行旋转
Vector3d transform = matrix.transform(point);
// 打印旋转后的角度
System.out.println(transform.x);
System.out.println(transform.y);
System.out.println(transform.z);
} }

很悲哀,这么简单的几行代码困扰了我两三天才把功能做出来,见识少就是不行啊

封装为Springboot接口

这里我就不写封装接口的过程了,我会把代码地址放到文章结尾,有需要请自行获取,这里展示一下接口的使用和效果

首先打开Echarts的官网,分别打开三维折线图和二维折线图,用我给的这组测试数据画出一个三维折线图,或者自己有测试数据也可以

var data = [[0, 0, 0], [8, 8, 6], [18, 12, 4], [13, 21, 7]];

然后调用写好的rotateProj接口,将坐标和轴旋转角度传入,查看效果

不进行旋转,直接看正面

Z轴旋转90°

X轴旋转90°

Z轴旋转45°

有一点比较可惜,经过测试改代码仅支持单轴旋转,如果同时旋转两个轴以上效果就会有问题,不过单轴旋转已经可以满足我项目的需求,就不再花费时间研究这个东西了,有兴趣可自行钻研joml这个框架,如果您解决了多轴旋转的问题还请回来留个言,可以帮助到更多人

代码地址:https://gitee.com/zhang_hanzhe/example-java/tree/master/springboot-proj-coord

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