适用于gluCylinder的gluLookAt

Question

我正在尝试使用gluCylinder在特定方向绘制圆柱体。然而，要指定我使用gluLookAt的方向，就像我之前的那么多，我不确定“向上”向量，因此无法使圆柱指向正确的方向。

我从另一个SO回答中读到了

  

gluLookAt中“向上”向量背后的直觉很简单：看看任何东西。现在将头部倾斜90度。如果你没有改变，你所看到的方向没有改变，但视网膜中的图像显然有。有什么不同？头顶指向的位置。这是向上的向量。

这是一个简单的解释，但在我的圆柱体的情况下，我觉得向上矢量是完全不重要的。由于圆柱体可以绕其轴旋转并且看起来仍然相同，因此不同的向上矢量不会改变任何东西。因此，对于我的问题，应该有无限多的有效向上矢量：从起点到终点的向量的所有正交值。

所以这就是我的所作所为：

1. 我有圆柱的起点和终点所在的世界坐标，A_world和B_world。

2. 我使用A_vp将它们投影到视口坐标B_vp和gluProject：

   GLdouble A_vp[3], B_vp[3], up[3], model[16], projection[16];
   GLint gl_viewport[4];
   glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, &model[0]);
   glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, &projection[0]);
   glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, gl_viewport);
   
   gluProject(A_world[0], A_world[1], A_world[2], &model[0], &projection[0], &gl_viewport[0], &A_vp[0], &A_vp[1], &A_vp[2]);
   
   gluProject(B_world[0], B_world[1], B_world[2], &model[0], &projection[0], &gl_viewport[0], &B_vp[0], &B_vp[1], &B_vp[2]);
   

3. 我致电glOrtho将相机重置为默认位置：负z进入图片，x向右，y向上：

   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   glOrtho(0, vp_edgelen, vp_edgelen, 0, 25, -25);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
   

4. 我转换为坐标A_vp，将向上矢量计算为向量A_vp — B_vp的法线，并使用gluLookAt指定视图：

   glTranslatef(A_vp[0], gl_viewport[2] - A_vp[1], A_vp[2]);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   
   GLdouble[] up = {A_vp[1] * B_vp[2] - A_vp[2] * B_vp[1], 
                    A_vp[2] * B_vp[0] - A_vp[0] * B_vp[2],
                    A_vp[0] * B_vp[1] - A_vp[1] * B_vp[0]};
   
   gluLookAt(0, 0, 0,
             B_vp[0], gl_viewport[2] - B_vp[1], B_vp[2],
             up[0], up[1], up[2]);
   

5. 我用gluCylinder绘制圆柱体：

   GLUquadricObj *gluCylObj = gluNewQuadric();
   gluQuadricNormals(gluCylObj, GLU_SMOOTH);
   gluQuadricOrientation(gluCylObj, GLU_OUTSIDE);
   gluCylinder(gluCylObj, 10, 10, 50, 10, 10);
   

这是意想不到的结果：



由于圆柱体从正确的位置开始，因为我能够在位置B_vp处绘制一个圆，唯一必须错误的是gluLookAt中的“向上”向量，对吧？

Answer 1

gluLookAt()没有必要达到正确的观点。将当前的z向量旋转到指向圆柱应该指向的方向就足够了。