Scratch中3D视角程序旋转问题：对象沿X/Z轴挤压变形

问题根源 #

你用的是2D平面旋转公式，但3D视角下的旋转需要结合Z轴深度和透视投影，直接套用2D旋转会忽略深度对视觉大小的影响，导致旋转时出现X/Z轴方向的挤压变形。

正确的3D旋转与投影步骤 #

1. 使用对应轴的3D旋转公式
   针对不同旋转轴，用专门的3D旋转公式计算旋转后的3D坐标，而非2D公式：

   • 绕Y轴（左右旋转）：

     x' = x * cosθ - z * sinθ
     z' = x * sinθ + z * cosθ
     y' = y
     

   • 绕X轴（俯仰旋转）：

     y' = y * cosθ - z * sinθ
     z' = y * sinθ + z * cosθ
     x' = x
     

   这里的(x,y,z)是原始3D坐标，θ是旋转角度，计算后得到旋转后的3D坐标(x',y',z')。

2. 添加透视投影转换
   旋转完成后，需要将3D坐标转换为Scratch舞台的2D屏幕坐标，加入透视效果避免变形：

   screen_x = (x' * 焦距) / z' + 舞台中心X
   screen_y = (y' * 焦距) / z' + 舞台中心Y
   

   焦距可以设为200-400之间的数值（根据视觉效果调整），舞台中心X/Y一般是Scratch舞台的中点（比如480x360舞台就是240,180）。

关于列表使用的问题 #

你之前尝试第二个列表时出现的疑似4D问题，大概率是因为混淆了原始3D坐标、旋转后3D坐标和屏幕2D坐标的存储。正确的做法是：

• 用一个列表存储所有物体的原始3D坐标（比如每个项目存"x,y,z"格式）
• 旋转时，遍历原始坐标列表，计算得到旋转后的3D坐标，存入第二个列表
• 最后基于旋转后的3D坐标列表计算屏幕坐标，用于在舞台绘制

不要在屏幕坐标上重复执行旋转计算，也不要让不同阶段的坐标互相覆盖，否则会出现逻辑混乱。

额外注意 #

• 限制Z轴的最小值（比如z' > 50），避免Z轴接近0时透视公式导致物体异常放大
• 所有旋转计算都要基于3D坐标完成，再做投影，不要颠倒顺序

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Collin Carter