Question

所以我目前使用四元数来存储和修改OpenGL场景中对象的方向，以及摄像机的方向。当直接旋转这些物体时（即说我想围绕Z轴旋转摄像机Z量，或者我想围绕X轴旋转物体X然后沿着局部Z轴将其旋转T），我有没有问题，所以我只能假设我的基本旋转代码是正确的。

然而，我现在正在尝试实现一个功能，使我的相机轨道在空间中的任意点，并且我有相当困难的时间。这是我到目前为止所提出的，它不起作用（这发生在Camera类中）。

    //Get the inverse of the orientation, which should represent the orientation 
    //"from" the focal point to the camera
    Quaternion InverseOrient = m_Orientation;
    InverseOrient.Invert();

    ///Rotation
    //Create change quaternions for each axis
    Quaternion xOffset = Quaternion();
    xOffset.FromAxisAngle(xChange * m_TurnSpeed, 1.0, 0.0, 0.0);

    Quaternion yOffset = Quaternion();
    yOffset.FromAxisAngle(yChange * m_TurnSpeed, 0.0, 1.0, 0.0);

    Quaternion zOffset = Quaternion();
    zOffset.FromAxisAngle(zChange * m_TurnSpeed, 0.0, 0.0, 1.0);

    //Multiply the change quats into the inversed orientation quat
    InverseOrient = yOffset * zOffset * xOffset * InverseOrient;

    //Translate according to the focal distance
    //Start with a vector relative to the position being looked at
    sf::Vector3<float> RelativePos(0, 0, -m_FocalDistance);
    //Rotate according to the quaternion
    RelativePos = InverseOrient.MultVect(RelativePos);

    //Add that relative position to the focal point
    m_Position.x = m_FocalPoint->x + RelativePos.x;
    m_Position.y = m_FocalPoint->y + RelativePos.y;
    m_Position.z = m_FocalPoint->z + RelativePos.z;

    //Now set the orientation to the inverse of the quaternion 
    //used to position the camera
    m_Orientation = InverseOrient;
    m_Orientation.Invert();

最终发生的事情是相机围绕其他点旋转 - 当然不是物体，但显然也不是自己，就好像它是在螺旋路径中穿过空间一样。

所以这显然不是围绕一个点围绕相机轨道运行的方法，但是什么呢？

Answer 1

我会首先在球面坐标上对相机进行操作，并根据需要转换为四元数。

考虑以下假设：

相机没有滚动
您要看的是[x，y，z]
你有偏航，俯仰角
[0,1,0]是＆＃34; up＆＃34;

以下是如何计算一些重要值：

视图矢量：v = [vx，vy，vz] = [cos（yaw）* cos（pitch），sin（pitch）， - sin（yaw）* cos（pitch）]
摄像机位置：p = [x，y，z] - r * v
右矢量：交叉乘积v与[0,1,0]
向上矢量：使用右矢量交叉乘积v
您的视图四元数为[0，vx，vy，vz]（具有0 w分量的视图向量）

现在，在您的模拟中，您可以在俯仰/偏航上操作，这非常直观。如果你想进行插值，将前后音高+偏航转换成四元数并进行四元数球面线性插值。

OpenGL - 使用四元数轨道运行的相机

1 个答案: