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Question

我已经使用目标C ++将我从vb.net使用的arcball类移植到了iPhone，但现在我遇到了问题。旋转物体时，一切都很好。一旦平移视图，我的旋转中心就不再像过去那样位于我的对象原点的中心。理想情况下，我希望能够在对象框架中设置旋转点的位置。我不确定在轨迹球程序中我需要做哪些改变才能做到这一点。我所依据的实现可以在以下链接中找到：

http://www.codeproject.com/KB/openGL/Tao_Arcball.aspx

我对它的行为进行了一些小的修改并将其转换为触摸界面，但就我所关注的问题而言，它的行为方式仍与此实现相同。

这些链接解释了四元数和矩阵旋转背后的一些数学原理：

http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html http://www.gamedev.net/reference/articles/article1095.asp http://en.wikipedia.org/wiki/Quaternion_rotation

我想要修改的代码的主要部分如下（在vb.net中）：

        Public WriteOnly Property Rotation() As Quat4f
            Set(ByVal value As Quat4f)
                Dim n, s As Single
                Dim xs, ys, zs As Single
                Dim wx, wy, wz As Single
                Dim xx, xy, xz As Single
                Dim yy, yz, zz As Single

                M = New Single(3, 3) {}

                n = (value.x * value.x) + (value.y * value.y) + (value.z * value.z) + (value.w * value.w)
                s = If((n > 0.0f), 2.0f / n, 0.0f)

                xs = value.x * s
                ys = value.y * s
                zs = value.z * s
                wx = value.w * xs
                wy = value.w * ys
                wz = value.w * zs
                xx = value.x * xs
                xy = value.x * ys
                xz = value.x * zs
                yy = value.y * ys
                yz = value.y * zs
                zz = value.z * zs

                ' rotation
                M(0, 0) = 1.0f - (yy + zz)
                M(0, 1) = xy - wz
                M(0, 2) = xz + wy

                M(1, 0) = xy + wz
                M(1, 1) = 1.0f - (xx + zz)
                M(1, 2) = yz - wx

                M(2, 0) = xz - wy
                M(2, 1) = yz + wx
                M(2, 2) = 1.0f - (xx + yy)

                M(3, 3) = 1.0f

                ' translation (pan)
                M(0, 3) = pan_Renamed.x
                M(1, 3) = pan_Renamed.y

                ' scale (zoom)
                For i As Integer = 0 To 2
                    For j As Integer = 0 To 2
                        M(i, j) *= scl
                    Next j
                Next i
            End Set
        End Property

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我几乎想出了如何做到这一点。我已经达到了可以为我的Arcball设置旋转中心的程度，但现在我遇到了另一个问题。当我应用转换来围绕指定的中心点进行旋转时，存在两个问题：

模型跳转到其他位置。我想将模型保持在完全相同的位置和方向。
模型围绕新的中心点进行缩放，但我想让模型缩放关于用户用两根手指触摸的平均点。

对于2号，我想我知道该怎么做，但我需要找出1号才能使2号正常工作。对于数字2，我可以将平均触摸点投影到与近平面平行但穿过零件原点的平面，然后将其作为我的旋转中心直到用户抬起手指。关于1号的任何想法？我用来改变旋转中心的代码如下：

glTranslatef(panVector.x, panVector.y, 0); //panVector is a variable that keeps track of the user panning the model
glMultMatrixf(arcballMatrix); //arcball matrix is the 16 element rotation/scale matrix that controls the model orientation
glTranslatef(-centerOfRotation.x, -centerOfRotation.y, -centerOfRotation.z); //centerOfRotation is a point that is set where I want the center of rotation to be

仅仅为了您的信息，OpenGL以相反的顺序应用矩阵变换，因为它的堆栈如何工作。所以在我的代码中，底线将首先执行，然后从那里开始执行。它有效地移动模型，使其旋转中心位于原点，然后旋转/缩放，然后将模型转换为需要进行平移的模型。

我认为我遇到的问题是我需要在进行平移时添加centerOfRotation，但问题是一旦模型旋转，centerOfRotation点需要以某种方式转换为不同的模型空间。在我旋转模型之前，它工作正常，但一旦引入旋转，一切都会爆炸。

Answer 1

您可以查看现有的iPhone轨迹球实现，而不是移植到VB.NET弧形球。例如，Bill Dudney不久前写了sample application使用轨迹球在Core Animation上下文中旋转两个图像，可以很容易地修改它以在OpenGL ES中工作（Core Animation和OpenGL ES使用相同的矩阵结构）变换）。

我实现了另一种旋转模型的方法，通过使用X和Y中的触摸移动来围绕屏幕的Y轴和X轴旋转，如用户所见。这可以在我的Molecules应用程序的源代码中找到，也可以在我写的显示三维立方体的sample application内找到。我解释一下这是如何工作的here。

这两种方法仍设法围绕其原点旋转模型，即使它在特定方向上移位。

Answer 2

好的，我终于弄清楚发生了什么。最糟糕的是，我一直都在正确地做这件事。我遇到的唯一问题是我的三角形射线交叉算法返回了错误的点。我修复了这个问题，现在控件按预期运行，旋转中心从不在屏幕上移动，模型只是移动，因此原点保持在同一位置。进行转换的代码就是我在原帖中提到的：

glTranslatef(panVector.x, panVector.y, 0); //panVector is a variable that keeps track of the user panning the model
glMultMatrixf(arcballMatrix); //arcball matrix is the 16 element rotation/scale matrix that controls the model orientation
glTranslatef(-centerOfRotation.x, -centerOfRotation.y, -centerOfRotation.z); //centerOfRotation is a point that is set where I want the center of rotation to be

OpenGL ES arcball转换问题

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2 个答案: