为什么使用JOML库时3D立方体多轴旋转过程中会出现异常畸变？

问题根源 #

调用Matrix4f.rotate()方法时传入的旋转轴向量没有做归一化处理，JOML的旋转矩阵计算逻辑默认输入的旋转轴为单位向量，非单位长度的轴会导致计算出的模型矩阵附带非预期的缩放分量，旋转到特定角度时就会出现明显的拉伸/畸变效果。

修复方案 #

在传入旋转轴之前对向量做归一化处理即可，可直接使用JOML自带的向量归一化方法操作。

修复后的代码示例 #

模型矩阵部分 #

// 这是带纹理立方体旋转所用的模型矩阵
Matrix4f model = new Matrix4f();
model.identity();
// 先对旋转轴做归一化处理
Vector3f rotateAxis = new Vector3f(0.5f, 1.0f, 0.0f).normalize();
model.rotate((float)(glfwGetTime() * Math.toRadians(50.0f)), rotateAxis, model);

坐标系矩阵部分（无需改动） #

// 坐标系相关的其他矩阵代码
Matrix4f view = new Matrix4f();
view.identity();
view.translate(new Vector3f(0.0f, 0.0f, -3.0f), view);
Matrix4f projection = new Matrix4f();
projection.identity();
projection.perspective((float)Math.toRadians(45.0f), 800.0f / 600.0f, 0.1f, 100.0f); // 视场角为45度

补充说明 #

后续所有旋转变换操作，都需要保证传入的旋转轴是单位向量，避免引入异常缩放分量。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BerserkGoat8