对象坐标的旋转和平移

Question

我正在使用OpenGL编写一个简单的应用程序。我有一个模型，我想绕其中心（局部坐标）旋转，然后将其与其本地坐标一起翻译。我做了两个场景， 旋转然后翻译，反之亦然。在第一个场景中，我得到了正确的旋转，但模型然后根据世界坐标而不是模型（局部）坐标进行平移。当我第一次翻译时，我得到了正确的翻译，但旋转不再在模型中心周围。 这是代码，

glPushMatrix();

// ignore this
/*glRotatef(_zRoll, 0.0, 0.0, 1.0);
glRotatef(_yTilt, 1.0, 0.0, 0.0);
glRotatef(_xPan, 0.0, 1.0, 0.0);*/
glScalef(scale, scale, scale);
glTranslatef(0.0, 0.0, -2.0);
glTranslatef(_xTranslate, _yTranslate, _zTranslate); // The required translation
// The required rotation
glRotatef(_yangle, 0.0, 1.0, 0.0);
glRotatef(_zangle, 0.0, 0.0, 1.0);
glRotatef(_xangle, 1.0, 0.0, 0.0); 
glTranslatef(coord.x, coord.y, coord.z); // translate to the model center

glCallList(aHelix);

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

glPopMatrix();

glutSwapBuffers();

Answer 1

我想我现在明白你在寻找什么。我会尝试重述你想要的东西，所以如果我弄错了，请纠正我。

让我们看一个带有以下顶点坐标的简单模型（列是顶点）：

[3  2  3  4]
[5  2  3  2]
[0  0  0  0]
[1  1  1  1]

所以第一点是x = 3，y = 5，z = 0。绘制这个模型我们得到：

如果我们只是简单地旋转模型（在这种情况下是43°），然后在Y方向（向上）转换它，比如4个单位，我们得到这个：

模型现在在Y方向上移动了4个单位，但是在世界坐标系中。据我了解，上面的结果是你不想想要的。

如果我们将模型转换为它在旋转后指向的方向，我们得到这个：

我相信这是你做想要的。这是我使用的代码。

glTranslatef(3.0, 3.0, 0.0);
glTranslatef(-2.728, 2.924, 0.0);
glRotatef(43.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glTranslatef(-3.0, -3.0, 0.0);  

我首先将模型旋转43度，然后根据更新的局部Y方向进行平移。我通过采用向量[0 4 0 0]并使用我用于模型的相同43°旋转矩阵旋转它来获得硬编码的平移向量。这不是直接以编程方式（至少在固定管道中）进行，并且随后的轮换会变得更糟。

但事实证明，您首先通过[0 4 0 0]执行翻译，然后轮换，获得完全相同的结果（您可以手动验证）：

glTranslatef(3.0, 3.0, 0.0);
glRotatef(43.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glTranslatef(0.0, 4.0, 0.0);
glTranslatef(-3.0, -3.0, 0.0);  

以下是第二组用于比较的代码的结果：

问题在于，如果你进行任何后续旋转/翻译，你的坐标系统仍然会搞砸。要解决这个问题，您需要确保使用累加器进行旋转和平移，并将它们一次性应用到原始模型，而不是进行小的增量更改。因此，每按一次向上箭头键，为_yTranslate变量添加一些增量值，每按一次“旋转”按钮，添加或减去_zangle中的某些值，依此类推