| 名称 | ・・・・・・・ |
マトリックス(アフィン)関係サンプルセット 概略 |
| ルーチン名 | ・・・・・・・ |
iniMat-----------マトリックスの要素を全て0に初期化する。(sub_set02-001) |
| スクリプトNo | ・・・・・・・ | sub_set 02 |
| DownLoad | ・・・・・・・ | scriptSet02.lzh（ANSI版） scriptSet02_u.lzh(UTF-8版) (右クリックのコンテクストメニューでダウンロードできます。windowsのみ) 関連するサブルーチンが全て含まれています。 圧縮されていますので解凍してreadme.htmlの説明を参考にして下さい。 |
| 概略 | ・・・・・・・ |
Shadeのマトリックスを操作する為のスクリプト集です。 |
| 使用前提 | ・・・・・・・ |
main()内のサンプルを実行する時は線形状の入ったパートを選択し、コメントアウトを解除してから実行してください。 |
| 依存関係 | ・・・・・・・ |
上記のルーチン名をクリックすると詳細情報の中に記述があります。 |
| 引数説明 | ・・・・・・・ |
スクリプト内に記述 詳細は上記のルーチン名をクリックして下さい。 |
| 戻り値説明 | ・・・・・・・ |
同上 |
| 変数説明 | ・・・・・・・ |
同上 |
| 全体の説明 | ・・・・・・・ |
全体を通じて共通して使用している変数mat(3,3)は4行4列の行列を配列に表わしたもの。 |
| スクリプト | ||
option explicit
call main()
'/////////////////////テスト サンプルはここから/////////////////////////////
'サブルーチンmainはテスト用です。実行したいテストの「コメントアウト」を
'解除して実行してください。
sub main()
'線形状が入っているパートを選択してどれかひとつを実行してください
'X軸を中心に回転テスト
' dim mat0
' mat0=GetTransMat()
' mat0=transMat(mat0,RoteMatX(xshade.pi/4))
' ApplyTransMat(mat0)
'Y軸中心に回転テスト
' dim mat0
' mat0=GetTransMat()
' mat0=transMat(mat0,RoteMatY(xshade.pi/4))
' ApplyTransMat(mat0)
'Z軸中心に回転テスト
' dim mat0
' mat0=GetTransMat()
' mat0=transMat(mat0,RoteMatZ(xshade.pi/4))
' ApplyTransMat(mat0)
'平行移動テスト
' dim mat0
' dim Dt(2)
' mat0=GetTransMat()
' Dt(0)=100: Dt(1)=150: Dt(2)=50
' mat0=transMat(mat0,MoveMat(Dt))
' ApplyTransMat(mat0)
'拡大縮小テスト
' dim mat0
' dim Sc(2)
' mat0=GetTransMat()
' Sc(0)=0.7: Sc(1)=0.8: Sc(2)=0.9
' mat0=transMat(mat0,ScaleMat(Sc))
' ApplyTransMat(mat0)
'位置ベクトル変化テスト
'■このテストは2点からなる開いた線形状を入れたパートを選択して
'実行してください。（２番目のポイントに変換をかけます。）
' dim mat0
' dim vec0(3)
' dim newVec
' dim j
' for j=0 to 2
' vec0(j)=Xshade.AnchorPoint(1,j)
' next
' newVec=transVecByMat(vec0,RoteMatZ(XShade.pi/6))
' for j=0 to 2
' XShade.AnchorPoint(1,j)=newVec(j)
' next
'逆マトリックスで復帰テスト
'■このテストは適当な線形状をパートに入れ、パートに何らかの変形
'を加えた上で実行してください。（計算誤差あり。）
' dim mat0
' dim inv0
' mat0=GetTransMat()
' inv0=invMat(mat0)
' mat0=transMat(mat0,inv0)
' applyTransMat(mat0)
'変換のクリアテスト（逆マトリックスのテストと結果は同じ）
'■このテストは適当な線形状をパートに入れ、パートに何らかの変形
'を加えた上で実行してください。
' dim mat0
' mat0=IdentityMat()
' applyTransMat(mat0)
'複合変換テスト
'Y軸を中心にπ/3回転、X軸を中心にπ/3回転したものを平行移動する。
'角度の単位はラヂアンです。
' dim mat0
' dim Dt(2),Angle
'
' Dt(0)=100: Dt(1)=100: Dt(2)=100
' Angle=XShade.pi/3
' mat0=GetTransMat()
' mat0=transMat(mat0,RoteMatY(Angle))
' mat0=transMat(mat0,RoteMatX(Angle))
' mat0=transMat(mat0,MoveMat(Dt))
' applyTransMat(mat0)
end sub
'/////////////////////テスト サンプルはここまで/////////////////////////////
'//////////////////アフィン変換関連のプロシージャはここから//////////////////
'---４行４列のﾏﾄﾘｯｸｽ(アフィン変換用）の初期化
Sub iniMat(mat)
'与えられたマトリックスの要素を全て0に初期化する。
'戻値--なし
'引数--
' mat ：(in)(out)初期化するマトリックス[mat(3,3)形式]
Dim i,j '：カウンタ用変数
for i=0 to 3
for j=0 to 3
mat(i,j)=0
next
next
end Sub
Function IdentityMat()
'単位行列(変換のない状態)を取得する。
'戻値--単位行列[mat(3,3)形式]
'引数--なし
Dim mat(3,3) ' ：(in)(out)
Dim i,j '：カウンタ用変数
for i=0 to 3
for j=0 to 3
if i=j then
mat(i,j)=1
else
mat(i,j)=0
end if
next
next
identityMat=mat
end Function
'---アフィン変換用ﾏﾄﾘｯｸｽ（X軸周り回転移動）
Function RoteMatX(Delta)
'X軸を中心に回転する時の変換マトリックスを取得する
'戻値--４行４列の回転移動変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' Delta ：(in)X軸周の回転角度(ラヂアン)
Dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
call iniMat(mat)
mat(0,0)=1
mat(1,1)=cos(Delta)
mat(1,2)=sin(Delta)
mat(2,1)=-sin(Delta)
mat(2,2)=cos(Delta)
mat(3,3)=1
RoteMatX=mat
end Function
'---アフィン変換用ﾏﾄﾘｯｸｽ（Y軸周り回転移動）
Function RoteMatY(Delta)
'Y軸を中心に回転する時の変換マトリックスを取得する
'戻値--４行４列の回転移動変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' Delta ：(in)Y軸周の回転角度(ラヂアン)
Dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
call iniMat(mat)
mat(0,0)=cos(Delta)
mat(0,2)=-sin(Delta)
mat(1,1)=1
mat(2,0)=sin(Delta)
mat(2,2)=cos(Delta)
mat(3,3)=1
RoteMatY=mat
end Function
'---アフィン変換用ﾏﾄﾘｯｸｽ（Z軸周り回転移動）
Function RoteMatZ(Delta)
'Z軸を中心に回転する時の変換マトリックスを取得する
'戻値--４行４列の回転移動変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' Delta ：(in)Z軸周の回転角度(ラヂアン)
Dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
call iniMat(mat)
mat(0,0)=cos(Delta)
mat(0,1)=sin(Delta)
mat(1,0)=-sin(Delta)
mat(1,1)=cos(Delta)
mat(2,2)=1
mat(3,3)=1
RoteMatZ=mat
end Function
'---アフィン変換用ﾏﾄﾘｯｸｽ（平行移動）
Function MoveMat(Dt)
'Dt方向に平行移動する時の変換マトリックスを取得する
'戻値--４行４列の平行移動変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' Dt ：(in)x,y,z方向それぞれの移動距離[配列Dt(2)]形式
Dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
call iniMat(mat)
mat(0,0)=1
mat(1,1)=1
mat(2,2)=1
mat(3,0)=Dt(0)
mat(3,1)=Dt(1)
mat(3,2)=Dt(2)
mat(3,3)=1
MoveMat=mat
End Function
'---アフィン変換用ﾏﾄﾘｯｸｽ（スケール変換）
Function ScaleMat(Sc)
'Sc方向に拡大縮小する変換マトリックスを取得する
'戻値--４行４列のスケール変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' Sc ：(in)x,y,z方向それぞれの拡大縮小比率[配列Sc(2)]形式
Dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
call iniMat(mat)
mat(0,0)=Sc(0)
mat(1,1)=Sc(1)
mat(2,2)=Sc(2)
mat(3,3)=1
ScaleMat=mat
End Function
'---マトリックスの逆行列をもとめる。(Gauss-Jordan法)
Function invMat(orgMat)
'与えられたマトリックスの逆マトリックスを計算、取得する
'戻値--４行４列の逆変換マトリックス[mat(3,3)]形式
'引数--
' orgMat ：(in)元のマトリックス
dim B(),A() '：GaussJordan法で使用する一時マトリックス
dim M,Q,P '：GausJordan法で使用する一時変数
dim Dummy,Max,s '：選択用に使う一時変数
dim i,j,k '：カウンタ用変数
M=4 'Shadeでは４次の行列なので固定。変更すればn次の計算も可
if UBound(orgMat,1)<>(M-1) or UBound(orgMat,2)<>(M-1) then
invMat=false
exit function '引数で渡された配列の次数が違うとき処理中止
end if
redim B(M-1,M-1)
redim A(M-1,2*M-1)
For i=0 To M-1
A(i,M+i)=1
for j=0 to M-1
A(i,j)=orgMat(i,j)
next
Next
'Gauss-Jordan(PivotSelection)
For K = 0 To M-1
'--Selection Area
max=0
s=k
for j=k to M-1
if abs(A(j,k))>Max then
Max=abs(A(j,k))
s=j
end if
next
if Max=0 then
invMat=false '逆行列は存在しないので処理中止
exit function
else
for j=0 to 2*M-1
Dummy=A(k,j)
A(k,j)=A(s,j)
A(s,j)=Dummy
next
end if
P = A(K, K)
For j=k To 2*M-1
A(k,j)=A(k,j)/P
Next
For i=0 To M-1
If i<>k Then
Q=A(i,k)
For j=1 To 2*M-1
A(i,j) = A(i,j) - Q*A(k,j)
Next
end if
Next
Next
'Inverse Matrix
For i=0 To M-1
For j=0 To M-1
B(i, j)=A(i, j + M)
Next
Next
invMat=B
End Function
'--変換ﾏﾄﾘｯｸｽの合成
Function transMat(mat1,mat2)
'２つの変換マトリックスを合成する。Mat1をMat2で変換する
'戻値--４行４列の合成変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
'引数--
' mat1 ：(in)最初の変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
' mat2 ：(in)次の変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
Dim newMat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
Dim i,j,k '：カウンタ用変数
for i=0 to 3
for j=0 to 3
newMat(i,j)=0
for k=0 to 3
newMat(i,j)=newMat(i,j)+mat1(i,k)*mat2(k,j)
next
next
next
transMat=newMat
End Function
'---座標データのマトリックスによる変換
Function transVecByMat(vec,mat)
'位置ベクトル(または方向ベクトル等）vecに変換matをかける
'戻値--変換後の位置ベクトル(または方向ベクトル等）配列[vec(2)]形式
'引数--
' vec ：(in)元の位置ベクトル(または方向ベクトル等）配列[vec(2)]形式
' mat ：(in)適用する変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
Dim newVec(2) '：ベクトルを保持する変数
Dim i,j '：カウンタ用変数
for i=0 to 2
newVec(i)=0
for j=0 to 3
if j=3 then
newVec(i)=newVec(i)+mat(j,i)
else
newVec(i)=newVec(i)+vec(j)*mat(j,i)
end if
next
next
transVecByMat=newVec
end Function
'---選択したパートのマトリックスを変数に取得する。
function GetTransMat()
'現在選択しているパートの変換マトリックスを取得し変数matに格納する。
'戻値--４行４列のパートの変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
'引数--なし
dim mat(3,3) '：マトリックスを保持する変数
dim i,j '：カウンタ用変数
for i=0 to 3
for j=0 to 3
mat(i,j)=XShade.TransformationMatrix(i,j)
next
next
GetTransMat=mat
end Function
'---選択したパートにマトリックスを適用する。
Sub ApplyTransMat(mat)
'現在選択しているパートに変換マトリックスmatを適用する。
'戻値--なし
'引数--
' mat ：パートに適用する変換マトリックス 配列[mat(3,3)]形式
dim i,j '：カウンタ用変数
for i=0 to 3
for j=0 to 3
XShade.TransformationMatrix(i,j)=mat(i,j)
next
next
end sub
/////////////////アフィン変換関連のプロシージャはここまで/////////////////
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