理解glm :: lookAt（）

Question

我正在关注tutorial学习OpenGL，他们使用glm::lookAt()函数来构建视图，但我无法理解glm::lookAt()的工作情况，显然，没有详细的文档说明GLM。任何人都可以帮助我理解glm::lookAt()的参数和工作吗？

GLM文档说：

detail::tmat4x4<T> glm::gtc::matrix_transform::lookAt   
(   
    detail::tvec3< T > const &  eye,
    detail::tvec3< T > const &  center,
    detail::tvec3< T > const &  up 
)

我目前的理解是相机位于eye，面向center。 （我不知道up是什么）

Answer 1

up向量基本上是一个定义世界“向上”方向的向量。在几乎所有正常情况下，这将是向量(0, 1, 0)，即朝向正Y. eye是摄像机视点的位置，center是您正在查看的位置（位置） 。如果您想使用方向向量D而不是中心位置，则只需使用eye + D作为中心位置，例如D可以是单位向量。

对于内部工作或更多细节，这是构建视图矩阵的常见基本功能。尝试阅读功能相同的gluLookAt()文档。

Answer 2

此处，Up向量定义了3D世界中的“向上”方向（对于此相机）。例如，vec3(0, 0, 1)的值表示Z轴向上指向。

Eye是虚拟3D摄像头所在的位置。

Center是相机看到的点（场景的中心）。

理解某事的最好方法就是自己做。以下是使用3个向量构建相机变换的方法：Eye，Center和Up。

LMatrix4 LookAt( const LVector3& Eye, const LVector3& Center, const LVector3& Up )
{
    LMatrix4 Matrix;

    LVector3 X, Y, Z;

创建一个新的坐标系：

    Z = Eye - Center;
    Z.Normalize();
    Y = Up;
    X = Y.Cross( Z );

重新计算Y = Z cross X：

    Y = Z.Cross( X );

叉积的长度等于平行四边形的面积，其小于1。 1.0表示非垂直单位长度向量;这样规范化X，Y：

    X.Normalize();
    Y.Normalize();

将所有内容放入生成的4x4矩阵中：

    Matrix[0][0] = X.x;
    Matrix[1][0] = X.y;
    Matrix[2][0] = X.z;
    Matrix[3][0] = -X.Dot( Eye );
    Matrix[0][1] = Y.x;
    Matrix[1][1] = Y.y;
    Matrix[2][1] = Y.z;
    Matrix[3][1] = -Y.Dot( Eye );
    Matrix[0][2] = Z.x;
    Matrix[1][2] = Z.y;
    Matrix[2][2] = Z.z;
    Matrix[3][2] = -Z.Dot( Eye );
    Matrix[0][3] = 0;
    Matrix[1][3] = 0;
    Matrix[2][3] = 0;
    Matrix[3][3] = 1.0f;

    return Matrix;
}

Answer 3

在camera（或eye）和target（center）之后，我们仍然可以旋转camera以获取不同的图片，所以这里是使up固定且无法旋转的camera向量。

Answer 4

detail::tmat4x4<T> glm::gtc::matrix_transform::lookAt   
(   
    detail::tvec3< T > const &  //eye position in worldspace
    detail::tvec3< T > const &  //the point where we look at
    detail::tvec3< T > const &  //the vector of upwords(your head is up)
)

这并不困难，也许您需要查看三个坐标： 对象（或模型）坐标，世界坐标和相机（或视图）坐标。