本博客的例子来自于《基于DirectX11的3D图形程序设计案例教程》
矩阵转换函数XMStoreFloat*x*（*表示正数，*×*矩阵）
如：XMStoreFloat4x4（以4×4矩阵为例）
函数定义：
VOID XMStoreFloat4x4([out] XMFLOAT4X4 *pDestination, //存储数据的地址[in] XMMATRIX M //要存储的数据矩阵);
函数介绍：
是一个行主矩阵形式。要写出列主数据，需要在调用存储函数之前通过XMMatrixTranpose来替换XMMATRIX。
参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.directx_sdk.storing.xmstorefloat4x4(v=vs.85).aspx
例子：
XMFLOAT4X4 mScalFL;//利用XMStoreFloat4x4函数把XMMATRIX对象mScal的内容存入XMFLOAT4X4对象mScalFL中XMStoreFloat4x4(&mScalFL, mScal);
矩阵缩放函数：XMMatrixScaling
XMMatrixScaling
函数定义：
XMMATRIX XMMatrixScaling([in] float ScaleX, //沿x轴缩放因子ScaleX[in] float ScaleY, //沿y轴缩放因子ScaleX[in] float ScaleZ //沿z轴缩放因子ScaleX);
参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.directx_sdk.matrix.xmmatrixscaling(v=vs.85).aspx
例子：
//声明3个XMMATRIX对象，//分别用来表示平移矩阵（mTrans）,旋转矩阵（mRota）,以及缩放矩阵（mScal）XMMATRIX mTrans, mRota, mScal;//第一步：生成缩放矩阵//调用XMMatrixScaling()函数用以生成缩放矩阵，该函数3个参数分别表示//在X,Y,Z轴上的缩放量。//在X, Y, Z轴缩小到1/5（即0.2），然后将生成的缩放矩阵**赋值给mScal**mScal = XMMatrixScaling(0.2f, 0.2f, 0.2f);//注意0.2形式，及时变为1，也只能写成1.0或1.//将生成的缩放矩阵打印到控制台上，**这里只是方便我们查看生成的矩阵，此步骤非必须**cout << "缩放矩阵为：" << endl;//由于重载的输出操作符<<是针对XMFLOAT4X4对象，所以这里要将XMMATRIX//对象转换为XMFLOAT4X4对象//首先声明一个XMFLOAT4X4对象XMFLOAT4X4 mScalFL;//利用XMStoreFloat4x4函数把XMMATRIX对象mScal的内容存入XMFLOAT4X4对象mScalFL中XMStoreFloat4x4(&mScalFL, mScal);cout << mScalFL;
矩阵平移函数：XMMatrixTranslation
XMMatrixTranslation
函数定义：
XMMATRIX XMMatrixTranslation([in] float OffsetX, //x轴平移量[in] float OffsetY, //y轴平移量[in] float OffsetZ //z轴平移量);
参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.directx_sdk.matrix.xmmatrixtranslation(v=vs.85).aspx
例子：
//声明3个XMMATRIX对象，//分别用来表示平移矩阵（mTrans）,旋转矩阵（mRota）,以及缩放矩阵（mScal）XMMATRIX mTrans, mRota, mScal;
//第三步：生成平移矩阵//在X轴平移1个单位，在Y轴平移2个单位，在Z轴平移-3个单位//调用函数XMMatrixTranslation生成平移矩阵，该函数3个参数分别表示在X，Y，Z轴上的平移量mTrans = XMMatrixTranslation(1.0f, 2.0f, -3.0f);//将生成的旋转矩阵打印到控制台上，方法同上，这里不再赘述cout << "平移矩阵为：" << endl;XMFLOAT4X4 mTransFL;XMStoreFloat4x4(&mTransFL, mTrans);cout << mTransFL;
矩阵旋转函数：XMMatrixRotationX
参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.directx_sdk.matrix.xmmatrixrotationy(v=vs.85).aspx
例子：
//声明3个XMMATRIX对象，//分别用来表示平移矩阵（mTrans）,旋转矩阵（mRota）,以及缩放矩阵（mScal）XMMATRIX mTrans, mRota, mScal;
XMMATRIX XMMatrixRotationX([in] float Angle //绕x轴旋转的角度，以弧度表示。当沿旋转轴向原点看时，角度是顺时针测量的。);
XMMATRIX XMMatrixRotationY([in] float Angle //绕y轴旋转的角度，以弧度表示。当沿旋转轴向原点看时，角度是顺时针测量的。);
XMMATRIX XMMatrixRotationZ([in] float Angle //绕z轴旋转的角度，以弧度表示。当沿旋转轴向原点看时，角度是顺时针测量的。);
将三者整合起来就是刚体变换
相关知识可以参考我的另一博客（用matlab写的，可以看讲解，代码不用看）：
https://blog.csdn.net/weixin_41649786/article/details/82115829
例子：
//第四步：将上面生成的3个变换矩阵组合成一个最终的变换矩阵//首先声明一个XMMATRIX对象用来存放最终的变换矩阵XMMATRIX mFinal;//利用XMMatrixMultiply来完成矩阵的相乘，//**注意**:由于矩阵相乘不具有交换性，所以做乘法时各个变换矩阵的顺序很重要//教材的例子的变换顺序是缩小（mScal）->旋转（mRota）->平移（mTrans）//所以这里首先将mScal和mRota相乘的中间结果放入mFinal中mFinal = XMMatrixMultiply(mScal, mRota);//再将中间结果与mTrans相乘，得到最终结果并覆盖先前的mFinalmFinal = XMMatrixMultiply(mFinal, mTrans);//将生成的变换矩阵打印到控制台上cout << "最终变换矩阵为：" << endl;XMFLOAT4X4 mFinalFL;XMStoreFloat4x4(&mFinalFL, mFinal);cout << mFinalFL;
矩阵相乘函数：XMMatrixMultiply
XMMatrixMultiply
函数定义：
XMMATRIX XMMatrixMultiply([in] XMMATRIX M1, //第一个相乘的矩阵[in] XMMATRIX M2 //第二个相乘的矩阵);
参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.directx_sdk.matrix.xmmatrixmultiply(v=vs.85).aspx、
例子，前文中已经包含了
感兴趣的可以看完整代码：来自于《基于DirectX11的3D图形程序设计案例教程》
//本例由于需要使用XNA函数库
//所以需要包含"d3dcompiler.h"和"xnamath.h"
#include<iostream>
#include<d3dcompiler.h>
//#include<xnamath.h>//在从Windows8开始，DirectX 11中xnamath.h就去掉了，替换成DirectXMath.h头文件。//所以如果遇到一些在旧系统上开发的代码示例，如果提示找不到xnamath.h的话，可以用下面两行代码代替
#include <DirectXMath.h>
using namespace DirectX;using namespace std;//重载"<<"操作符，让XMVECTOR的对象也可以使用"cout<<"进行输出，
//向量会以（X, X, X）形式输出到屏幕上
ostream& operator << (ostream& os, XMVECTOR u)
{//XMVectorGetX()，XMVectorGetY()，XMVectorGetZ(), XMVectorGetW()//这4个函数用来获取XMVECTOR的4个分量os << "(" << XMVectorGetX(u)<<","<< XMVectorGetY(u)<<","<< XMVectorGetZ(u)<<","<< XMVectorGetW(u)<<")"<< endl;return os;
}//重载"<<"操作符，让XMFLOAT4X4的对象也可以使用"cout<<"进行输出，
//矩阵会以行-列的形式输出到屏幕上
//注意：这里使用XMFLOAT4X4对象作为参数而不是XMMATRIX作为参数
// 这是由于因为系统（x64/x86）不同会存在对齐的问题，详细说明
// 参考教材第 页。使用XMMATRIX会报以下错误
// error C2719: “m”: 具有 __declspec(align('16')) 的形参将不被对齐
// 大家可以试一下，如果这里使用XMMATRIX做为参数会有什么结果
ostream& operator << (ostream& os, XMFLOAT4X4 m)
{for(int i=0; i < 4; i++){for(int j=0; j < 4; j++){//通过XMFLOAT4X4的重载括号操作符引用矩阵元素os<<"\t"<<m(i, j)<<" ";}os << endl;}os << endl;return os;
}int main()
{//声明3个XMMATRIX对象，//分别用来表示平移矩阵（mTrans）,旋转矩阵（mRota）,以及缩放矩阵（mScal）XMMATRIX mTrans, mRota, mScal;//第一步：生成缩放矩阵//调用XMMatrixScaling()函数用以生成缩放矩阵，该函数3个参数分别表示//在X,Y,Z轴上的缩放量。//在X, Y, Z轴缩小到1/5（即0.2），然后将生成的缩放矩阵**赋值给mScal**mScal = XMMatrixScaling(0.2f, 0.2f, 0.2f);//将生成的缩放矩阵打印到控制台上，**这里只是方便我们查看生成的矩阵，此步骤非必须**cout<<"缩放矩阵为："<<endl;//由于重载的输出操作符<<是针对XMFLOAT4X4对象，所以这里要将XMMATRIX//对象转换为XMFLOAT4X4对象//首先声明一个XMFLOAT4X4对象XMFLOAT4X4 mScalFL;//利用XMStoreFloat4x4函数把XMMATRIX对象mScal的内容存入XMFLOAT4X4对象mScalFL中XMStoreFloat4x4(&mScalFL, mScal);cout<<mScalFL;//第二步：生成旋转矩阵//绕Y轴旋转45度，即1/4PI//调用XMMatrixRotationY()函数用以生成旋转矩阵，该函数只有一个参数为旋转的弧度//XM_PIDIV4为XNA库定义的数据常量表示1/4PImRota = XMMatrixRotationY(XM_PIDIV4);//将生成的旋转矩阵打印到控制台上，方法同上，这里不再赘述cout<<"旋转矩阵为："<<endl;XMFLOAT4X4 mRotaFL;XMStoreFloat4x4(&mRotaFL, mRota);cout<<mRotaFL;//第三步：生成平移矩阵//在X轴平移1个单位，在Y轴平移2个单位，在Z轴平移-3个单位//调用函数XMMatrixTranslation生成平移矩阵，该函数3个参数分别表示在X，Y，Z轴上的平移量mTrans = XMMatrixTranslation(1.0f, 2.0f, -3.0f);//将生成的旋转矩阵打印到控制台上，方法同上，这里不再赘述cout<<"平移矩阵为："<<endl;XMFLOAT4X4 mTransFL;XMStoreFloat4x4(&mTransFL, mTrans);cout<<mTransFL;//第四步：将上面生成的3个变换矩阵组合成一个最终的变换矩阵//首先声明一个XMMATRIX对象用来存放最终的变换矩阵XMMATRIX mFinal;//利用XMMatrixMultiply来完成矩阵的相乘，//**注意**:由于矩阵相乘不具有交换性，所以做乘法时各个变换矩阵的顺序很重要//教材的例子的变换顺序是缩小（mScal）->旋转（mRota）->平移（mTrans）//所以这里首先将mScal和mRota相乘的中间结果放入mFinal中mFinal = XMMatrixMultiply(mScal,mRota);//再将中间结果与mTrans相乘，得到最终结果并覆盖先前的mFinalmFinal = XMMatrixMultiply(mFinal,mTrans);//将生成的变换矩阵打印到控制台上cout<<"最终变换矩阵为："<<endl;XMFLOAT4X4 mFinalFL;XMStoreFloat4x4(&mFinalFL, mFinal);cout<<mFinalFL;//按照例子声明一个XMVECTOR对象//例子中向量为3维向量，而XMVectorSet只能生成4维向量，//最后一个分量如果是1表示这是一个向量，如果是0表示这是一个点//这种向量称之为“齐次向量”，详细说明见补充知识。XMVECTOR vector= XMVectorSet(5.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//利用重载的操作符<<将声明的XMVECTOR对象打印到控制台上cout<<"变换前的向量为："<<endl;cout<<vector;//将上面生成的最终变换矩阵应用到XMVECTOR对象上//并将生成的新向量覆盖原来的向量vector = XMVector4Transform(vector, mFinal);//将最终的向量打印到控制台上cout<<"变换后的向量为："<<endl;cout<<vector;system("PAUSE"); //让控制台不要闪退return 0;}
注：1.本博客的例子来自于《基于DirectX11的3D图形程序设计案例教程》
2.以上介绍的函数都在<DirectXMath.h>这个头文件中。
3.也可以下载本博客文档，下载地址：https://download.csdn.net/download/weixin_41649786/10711869
4.跟多的相关函数可以看：https://www.cnblogs.com/zhangbaochong/p/5240358.html
路漫漫其修远兮，吾将上下而求
