Question

我正在开发一个在视口交互中具有与MotionBuilder类似功能的应用程序。它有三个按钮：按钮1根据X / Y鼠标拖动围绕X和Y旋转视口。按钮2根据X / Y鼠标拖动将视口转换为X和Y. 按钮3通过沿Z。

进行平移来“缩放”视口

代码很简单：

glTranslatef(posX,posY,posZ);
glRotatef(rotX, 1, 0, 0);
glRotatef(rotY, 0, 1, 0);

现在，问题是如果我先翻译，翻译将是正确的，但旋转则遵循世界轴。我也试过先旋转：

glRotatef(rotX, 1, 0, 0);
glRotatef(rotY, 0, 1, 0);
glTranslatef(posX,posY,posZ);

^旋转工作，但翻译按世界轴工作。

我的问题是，我怎样才能同时执行这两项操作，以便从代码段1和代码片段2中完成转换。

EDIT 我画了这个相当粗糙的图像来说明我的意思是世界和当地的轮换/翻译。我需要相机旋转并围绕其局部轴平移。 http://i45.tinypic.com/2lnu3rs.jpg

Answer 1

好的，图像使事情更加清晰。

如果你只是在谈论一个对象，那么你的第一个代码片段会很好，但是对于相机来说它是完全不同的。

由于技术上没有对象作为opengl中的“相机”，因此在构建相机时所做的只是移动所有内容，而不是移动相机的方式。即你不要在Y轴上向上移动相机+1，你只需在y轴上移动世界-1，这样就可以获得相机的相同视觉效果。

想象一下，你有一个位置相机（Cx，Cy，Cz），它有x / y旋转角度（CRx，CRy）。如果这只是一个常规对象，而不是相机，你可以通过以下方式对其进行转换：

glTranslate(Cx, Cy, Cz);
glRotate(CRx, 1, 0, 0);
glRotate(CRy, 0, 1, 0);

但是因为这是相机，我们需要反过来操作（我们只想通过（-Cx，-Cy和-Cz）移动世界来模拟“相机”的移动。要反转矩阵，您只需要对每个变换执行相反的操作，并按相反的顺序执行。

glRotate(-CRy, 0, 1, 0); 
glRotate(-CRx, 1, 0, 0);
glTranslate(-Cx, -Cy, -Cz);

我认为这会为你提供你在图片中提到的那种相机。

Answer 2

我建议你咬苹果并实现一个相机类，它存储相机的当前状态（位置，视图方向，向上矢量，右矢量）并根据您的控制方案操纵该状态。然后，您可以使用gluLookAt（）设置投影矩阵。然后，操作的顺序变得不重要。这是一个例子：

让camPos成为相机的当前位置，cam查看其视图方向，凸显向上矢量并凸轮右侧矢量。

要通过moveDelta翻译相机，只需将moveDelta添加到camPos即可。旋转有点困难，但是如果你理解了四元数，你就能很快理解它。

首先，您需要为两个旋转中的每一个创建四元数。我假设您的水平旋转始终是正Z轴（如果您愿意，它指向“天花板”）。设hquat是表示水平旋转的四元数。我进一步假设您想要围绕其右轴旋转相机以进行垂直旋转（创建俯仰效果）。为此，您必须将水平旋转应用于相机的当前角度。结果是垂直旋转hQuat的旋转轴。那么总旋转四元数是rQuat = hQuat * vQuat。然后将rQuat应用于相机的视图方向，向上和向右矢量。

Quat hRot(rotX, 0, 0, 1);      // creates a quaternion that rotates by angle rotX about the positive Z axis
Vec3f vAxis = hRot * camRight; // applies hRot to the camera's right vector
Quat vRot(rotY, vAxis);        // creates a quaternion that rotates by angle rotY about the rotated camera's right vector
Quat rQuat = hRot * vRot;      // creates the total rotation
camUp = rQuat * camUp;
camRight = rQuat * camRight;
camView = rQuat * camView;

希望这可以帮助您解决问题。

Answer 3

glRotate始终围绕原点工作。如果你这样做：

glPushMatrix();
glTranslated(x,y,z);
glRotated(theta,1,0,0);
glTranslated(-x,-y,-z);
drawObject();
glPopMatrix();

然后'对象'围绕（x，y，z）而不是原点旋转，因为你将（x，y，z）移动到原点，进行旋转，然后推（x，y，z））回到它开始的地方。

但是，我认为这不足以获得你所描述的效果。如果您总是希望对当前参考帧进行转换，那么您需要自己跟踪转换矩阵。这就是为什么人们使用基于四元数的相机。

OpenGL同时平移并围绕局部轴旋转

3 个答案: