AI 协作日志

学号：202412211401018 · 来源：ai-log.md

# 实验四 AI协作记录

> 学号：202412211401018  
> 姓名：陈洁
> AI工具与使用版本（如适用）：豆包  
> 请用真实过程填充，保留关键提示词原文；不要只贴整段AI代码或聊天截图。

## 协作1：变换次序核验（Task B）

### 我的目标与先验预测
验证列向量模式下矩阵乘法非交换性。参数：tx=2，angle=90°，scale=1。
### 关键提示词
局部原点为(0,0,0)，平移(2,0,0)，绕Y轴旋转90°。请分别分析T·R与R·T的世界中心位置和计算步骤，并建议我要打印哪些数值进行核验
### AI建议摘要
使用列向量，'chain(A,B,C)'' 等价矩阵 A×B×C，右侧矩阵优先执行。
1. T·R：先对局部顶点做旋转，之后执行世界平移，平移向量不会被旋转改变。
2. R·T：先执行平移，得到的位置再参与旋转，平移向量会被旋转矩阵变换。
建议使用 c.point(model,0,0,0) 获取局部原点变换后的世界坐标作为核验依据。
### 我的判断与手算
绕Y轴90°旋转会把X方向映射到‑Z方向。
T·R：局部原点(0,0,0)旋转后仍然(0,0,0)，再平移X=2，结果(2,0,0)。
R·T：先平移得到(2,0,0)，再执行Y轴90°旋转，得到(0,0,-2)。
### 我实际测试的参数与坐标
tx=2，angle=90，scale=1
### 运行现象/数值结果
状态栏输出：
T·R·S中心：(2.00, 0.00, 0.00)
R·T·S中心：(0.00, 0.00, -2.00)
手算结果和程序运行输出完全一致。
### 修正结论
矩阵乘法不具备交换律。变换顺序决定平移向量是否会被旋转影响。
当旋转角度为0°，两种顺序结果碰巧一样，但不能证明矩阵乘法可交换。
## 协作2：程序调试（Task C或D）

### 错误现象与自己的初步分析
Task‑D拖动基座yaw滑块，基座方块可以旋转，但是机械臂、探头不会跟随基座一起转动。
我猜测是观察矩阵出错，或者着色器uniform变量上传失败。
### 提示词
我的三维对象能显示，但修改父关节角度后探头位置异常。
请提出三个最有可能的矩阵顺序或局部坐标错误，每个错误给出一项能区分原因的测试。
### AI提出的可能原因
1. 子位姿 shoulderPose 的 chain 没有把父 basePose 放在最左侧，子对象没有继承父的旋转。
2. 将非均匀缩放混入关节位姿矩阵，造成子对象几何异常。
3. 旋转轴选错，混淆X/Y/Z坐标轴。
### 我逐项完成的测试
测试1：打印 shoulderPose 的 c.point() 世界坐标；拖动yaw，肩部坐标完全不变，怀疑父矩阵没有传入。
测试2：移除全部缩放S，错误现象不变，排除缩放问题。
测试3：调节pitch俯仰，机械臂可以正常摆动，证明Z旋转轴选择正确。

### 真实原因与修复
basePose 只写了平移，缺少绕Y轴旋转 Ry(yaw)，子对象接收不到基座旋转。
修复代码：
`const basePose = c.chain(c.T(0,-1.3,0), c.R("Y", yaw));`
修复后拖动yaw，肩部、机械臂、探头全部跟随基座旋转。
### AI建议是否采纳及理由
采纳第一条建议，成功定位bug；2、3不是本次问题，但作为排错经验。
父关节位姿必须放在chain最左边，变换才可以向下传递给子对象。
## 协作3：主题场景协商（Task E）

### 我希望实现的对象关系
至少3个部件，一组父子继承关系；包含自转、公转两种复合变换；2个独立可调参数；
动画支持暂停、调速、截图，复用现有WebGL框架，不引入外部库。
### 关键提示词
我已实现T·R·S、绕指定点旋转和两级父子变换。
请提出两个简单立方体完成的三维联动场景，并比较部件关系、矩阵链、交互参数、验证难度。
### AI提供的两个方案与比较
方案A：医学定位机械臂+旋转样本台
- 部件：基座‑肩部‑探头；旋转样本；环绕标记
- 父子：基座→肩部→探头；样本自转，标记绕样本公转
- 参数：yaw基座偏航、pitch机械臂俯仰、speed动画倍速
- 优点：可复用TaskD机械臂代码，状态栏输出坐标便于核验，调试简单。

方案B：行星卫星系统
- 部件：太阳、地球、月球
- 父子：地球‑月球；地球绕太阳公转+自转，月球绕地球公转
- 参数：公转角速度、自转角速度
- 优点：物理直观；缺点：需要全部重新设计尺寸，验证步骤较多。
### 我的选择理由
选择方案A医学定位设备。复用TaskD父子变换逻辑，同时练习自转公转矩阵；状态栏输出坐标方便验证，开发工作量可控。
### 实际矩阵链与交互参数
矩阵链：
1. basePose = T(-2,-1.3,0) · Ry(yaw)
2. shoulderPose = basePose · T(0,0.55,0) · Rz(pitch)
3. tipPose = shoulderPose · T(0,2.2,0)
4. 样本自转：T(P)·Ry(spinAngle)·S
5. 标记公转：T(P)·Ry(orbitAngle)·T(offset)·S

交互参数：
- yaw：基座整体偏航
- pitch：机械臂俯仰
- speed：动画速度倍率；支持暂停、重置、截图。
### 两组对照测试
测试1：yaw=30°, pitch=-30°；机械臂整体旋转摆动，探头严格跟随父子约束运动。
测试2：speed=2动画加速；speed=0动画停止；暂停后继续，画面不会发生跳变。
### 最终结果和反思
父子变换中父矩阵要写在chain最左侧；公转矩阵顺序 'T(P)‑R‑T(offset)' 顺序不能颠倒。
非均匀缩放只能放在绘制矩阵，不能放入关节位姿，否则子部件会被拉伸变形。