Question

我正在考虑在opengl中定义旋转的简单方法。我知道任何给定轴的旋转是如何工作的。我也知道我可以依次围绕每个轴旋转。但这一切并没有真正帮助我解决问题。我想要做的是旋转一个物体，使其朝某个（给定的）方向看。因此，我已经知道一堆旋转的结果.... 我怎么能直接去那里？我可以以某种方式为任何对象定义lookAt方向吗？

Answer 1

您不必为此使用glRotate。你已经发现了一些你知道的东西，目标方向。但目标方向并非一切，您仍然可以围绕目标轴旋转对象，因此您也需要一个向上矢量。

这是对象的局部Z轴（或者您可以指定为“向前”的任何其他矩阵）。您可以对此向量进行标准化并将其放入对象变换矩阵的Z列中。

向上矢量必须垂直于目标轴。要么你有一个，要么从假设中得出一个，对象的向上向量应该至少向上，即有一个Y分量。通过将矢量的标量乘积与目标轴相乘并从目标轴减去目标轴矢量（由标量乘积缩放），然后进行归一化，可以得到向上并垂直于目标轴的矢量。让我们说，Y上升了：

U = normalize( T - T · Y )

最后你需要第三个局部轴L.你可以通过取U和T的叉积得到这个，即

L = U × T

由此产生一个矩阵

Lx  Ux  Tx  0
Ly  Uy  Ty  0
Lz  Uz  Tz  0
 0   0   0  1

并使用 glMultMatrix （固定函数）将其传递给OpenGL，或将其乘以您自己的托管堆栈，并为其提供 glUniformMatrix （着色器）。

请注意 glMultMatrix 按以下顺序索引矩阵元素

Answer 2

我终于能够解决我的问题了，它实际上运作得很好。谢谢datenwolf！

//direction is the direction you want the object to point at
//up- first guess
Vector3f up;
if(abs(direction.x)< 0.00001 && abs(direction.z) < 0.00001){ //If x and z are really small
if(direction.y > 0)
    up = Vector(0.0, 0.0, -1.0); //if direction points in +y direction
else
    up = Vector(0.0, 0.0, 1.0); //if direction points in -y direction
} else {
    up = Vector(0.0, 1.0, 0.0); //y-axis is the general up direction
}

//left
Vector left = cross(direction,up);
left.normalize();

//final up
up= cross(left,direction);
up.normalize();

float matrix[]={left.x, left.y, left.z, 0.0f,     //LEFT
up.x, up.y, up.y, 0.0f,                       //UP 
direction.x, direction.y, direction.z, 0.0f,  //FORWARD
position.x, position.y, position.z, 1.0f};    //TRANSLATION TO WHERE THE OBJECT SHOULD BE PLACED
glMultMatrixf(matrix);
//DRAW OBJECT
//KEEP IN MIND the z-axis of your object points now in direction direction

OpenGL在给定方向上旋转

2 个答案: