不使用 glutLookAt* 函数的点 - 平面碰撞

Question

据我了解，建议使用 glTranslate / glRotate 以支持 glutLootAt。除了明显的硬件与软件计算模式之外，我不会寻找其他原因，而只是随波逐流。然而，这让我有些头痛，因为我不知道如何有效地阻止相机突破墙壁。我只对点平面相交感兴趣，而不是 AABB 或其他任何东西。

因此，使用 glTranslates 和 glRotates 意味着视点保持静止（为了简单起见，在 (0,0,0)），而世界围绕它旋转。这对我来说意味着，为了检查任何交点，我现在需要为每个相机移动重新计算世界的顶点坐标（这对于 glutLookAt 方法来说是不需要的）。 由于无法从 GPU 区域获取所需的新坐标，因此需要在 CPU 区域手动计算它们。对于每次相机移动...:(

似乎需要保留 3 个轴中的每一个轴的当前旋转，并且对于平移也是如此。我的程序中没有使用缩放。我的问题：

1 - 是上述推理有缺陷怎么办？ 2 - 如果没有，必须有一种方法来避免这种重新计算。 我看待它的方式（并通过查看 http://www.glprogramming.com/red/ appendixf.html）它需要一个矩阵乘法用于平移，另一个矩阵乘法用于旋转（仅需要 y 轴）。然而，必须计算如此多的加法/乘法，尤其是正弦/余弦肯定会影响 FPS。将有数千甚至数万个顶点需要计算。每一帧...所有的数学...计算出世界的新坐标后，事情似乎非常简单 - 只需查看是否有任何平面改变了其“d”符号（来自平面方程 ax + by + cz + d = 0)。如果确实如此，请使用轻量级叉积方法来测试该点是否位于该平面的每个“移动”三角形内部的空间内。

谢谢

编辑：我已经找到了关于 glGet 的信息，我认为这是可行的方法，但我不知道如何正确使用它：

    // Retains the current modelview matrix
//glPushMatrix();
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, m_vt16CurrentMatrixVerts);
//glPopMatrix();

m_vt16CurrentMatrixVerts 是一个 float[16]，它被 0.f 或 8.67453e-13 或类似的东西填充。我哪里搞砸了？

Answer 1

gluLookAt 是一个非常方便的函数，绝对没有性能损失。没有理由不使用它，最重要的是，没有“硬件与软件”的考虑。正如Mk12所说，glRotatef也是在CPU上完成的。 GPU部分是：gl_Position = ProjectionMatrix x ViewMatrix x ModelMatrix x VertexPosition。

“使用 glTranslates 和 glRotates 意味着视点保持静止” -> gluLookAt 也是如此，

“为简单起见，位于 (0,0,0)”->不是为了简单，这是事实。然而，这个(0,0,0)是在Camera坐标系中的。这是有道理的：相对于相机，相机位于原点......

现在，如果你想防止相机穿过墙壁，通常的方法是追踪来自相机的光线。我怀疑这就是你所说的（“检查任何交叉点”）。但在相机空间中不需要这样做。您可以在世界空间中执行此操作。这是一个比较：

• 在相机空间中追踪光线：光线总是从 (0,0,0) 开始并到达 (0,0,-1)。几何图形必须从模型空间转换到世界空间，然后转换到相机空间，这会让您烦恼
• 在世界空间中跟踪光线：光线从相机位置（在世界空间中）开始并转到 (eyeCenter - eyePos).normalize() 。几何图形必须从模型空间转换到世界空间。

请注意，没有第三个选项（在模型空间中跟踪光线）可以避免将几何体从模型空间转换到世界空间。但是，您有两种解决方法：

• 首先，您的游戏世界可能是静止的：模型矩阵可能始终是恒等式。因此，将其几何体从模型空间转换到世界空间相当于什么都不做。
• 其次，对于所有其他对象，您可以采取相反的方法。不要沿一个方向变换整个几何体，而只以相反的方式变换光线：将模型矩阵反转，然后您就得到了一个从世界空间到模型空间的矩阵。将光线的原点和方向乘以该矩阵：您的光线现在位于模型空间中。按正常方式相交。完毕。

请注意，我所说的都是标准技术。没有黑客或其他奇怪的东西，只有数学:)