Question

WebGL的类似问题：Rotate object around world axis。

我需要以用户应该能够用鼠标移动它的方式旋转对象，就像他正在拖动它一样。问题是glRotatef只是旋转对象而不考虑它的方向。对于WebGL，解决方案是使用四元数，但我想OpenGL中没有四元数。

这就是我现在实现轮换的方式：

// rotation 2D GLfloat C-vector, posX, posY GLfloat's
void mouse(int button, int state, int x, int y) {
    if(button== GLUT_LEFT_BUTTON) {
        if(state== GLUT_DOWN) 
        {
            posX=x;
            posY= y;
            onEvent= true;
        }
        else if(state== GLUT_UP) 
        {
            GLfloat dx= x-posX;
            GLfloat dy= y-posY;
            rotation[0]= -dy/5;
            rotation[1]= dx/5;
            onEvent= false;
            glutPostRedisplay();
        }
    }
}

然后我在显示功能中处理旋转：

glPushMatrix();
glRotatef(rotation[0],1,0,0);
glRotatef(rotation[1],0,1,0);
// Draw the object
glPopMatrix();

它有点工作，但就像我说的那样，如果用户能够拖动对象来旋转它。相反，例如，如果对象围绕X轴旋转90度，当用户水平拖动鼠标以使其围绕Y轴旋转时，它以相反的方向旋转。我在这里需要一个想法，我怎么能这样做？

修改

我尝试使用glMultMatrixf，但对象无法正确旋转：它会缩放而不是旋转，这是我在鼠标功能中编辑的代码：

// Global variables:
// GLfloat xRotationMatrix[4][4];
// GLfloat yRotationMatrix[4][4];
else if(state== GLUT_UP && onEvent)
{
    GLfloat dx= (x-posX)/(180.0*5)*2.0*M_PI;
    GLfloat dy= (y-posY)/(180.0*5)*2.0*M_PI;
    // Computing rotations
    double cosX= cos(dx);
    double sinX= sin(dy);
    double cosY= cos(dy);
    double sinY= sin(dy);
    // x axis rotation
    xRotationMatrix[1][1]+= cosY;
    xRotationMatrix[1][2]+=-sinY;
    xRotationMatrix[2][2]+= sinY;
    xRotationMatrix[2][2]+= cosY;
    // y axis rotation
    yRotationMatrix[0][0]+= cosX;
    yRotationMatrix[0][2]+= sinX;
    yRotationMatrix[2][0]+= -sinX;
    yRotationMatrix[2][2]+= cosX;

    onEvent= false;
    glutPostRedisplay();
}

然后在显示功能中：

glPushMatrix();
glMultMatrixf((const GLfloat*)xRotationMatrix);
glMultMatrixf((const GLfloat*)yRotationMatrix);
glutSolidTeapot(10);
glPopMatrix();

这是非旋转的茶壶：

enter image description here

如果我水平拖动鼠标以围绕y轴旋转茶壶，而不是旋转，这就是我得到的：

enter image description here

Answer 1

首先是一些代数。设 v 为向量， M 为当前模型视图矩阵， R 为与glRotate命令关联的矩阵。然后，如果你使用glRotate，你得到的是：

M * R * v

这意味着您正在围绕对象轴旋转。您想围绕 world 轴旋转，即：

R * M * v

看到区别？不幸的是，GL没有MatrixPreMult功能。

在现代OpenGL中，我们不再使用矩阵堆栈，实际上在使用着色器时，我们手动将转换矩阵传递给GL程序。人们（大多数）做的是写/使用外部向量代数库（如Eigen）。

一种可能的（未经测试的）解决方法只使用旧的已弃用的GL内容，可能是这样的：

void rotate(float dx, float dy)
{
     //assuming that GL_MATRIX_MODE is GL_MODELVIEW
     float oldMatrix[4][4];
     glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,oldMatrix);
     glLoadIdentity();
     glRotatef(-dy,1,0,0);
     glRotatef(dx,0,1,0);
     glMultMatrixf(oldMatrix);
}

您将此代码放在mouse函数中，而不是绘制例程中。您可以通过将视图矩阵保持在GL矩阵堆栈中，然后在每次必须绘制对象时按下/弹出来使用此技巧。我不会在大型项目中推荐类似的东西。

另请注意，如果您在上面的代码中反转两个glRotate调用的顺序，则可能会得到稍微不同的结果，特别是如果dx和dy不小的话。这段代码可能稍好一些：

float angle = sqrt(dx*dx+dy*dy)*scalingFactor;
glRotate(angle,-dy,dx,0);

如何根据对象的方向旋转对象

1 个答案: