如何使用 Android 罗盘方向来瞄准 opengl 相机？

Question

我正在使用 libgdx 为 Android 开发一个基本的 3D 游戏，但在给定罗盘提供的三个旋转角度（方位角 - 绕 Z 旋转、滚动 - 绕 Y 旋转、俯仰 - 绕 X 旋转）的情况下，我很难正确定向相机。 。我通过以下代码取得了一些小小的成功，因为我可以按照我的预期正确地将虚拟相机瞄准 Z 轴和 X 轴。 （角度以度为单位[-180,180]）

camera.direction.x = 0;
camera.direction.y = 0;
camera.direction.z = 1;
camera.up.x = -1;
camera.up.y = 0;
camera.up.z = 0;

camera.rotate(azimuth,0,0,1);
camera.rotate(roll,0,1,0);
camera.rotate(pitch,1,0,0);

我在这方面也取得了一些成功，但它没有确定相机的向上矢量方向。 （在此版本中角度已转换为弧度）

float x,y,z;
roll = (float) (roll + Math.PI/2.0);
x = (float) (Math.cos(azimuth) * Math.cos(roll));
y = (float) (Math.sin(azimuth) * Math.cos(roll));
z = (float) (Math.sin(roll));
Vector3 lookat = new Vector3(x,y,z);
camera.lookAt(lookat.x, lookat.y, lookat.z);

有人可以阐明如何从这三个角度正确定位虚拟相机吗？

另外，我试图让手机处于横向模式，使手机顶部位于左侧，底部位于右侧。因此，相机的默认方向（所有旋转均为 0，手机顶部朝北）是相机瞄准地面（正 Z），向上瞄准东（负 X）。

Answer 1

通过编写一段时间的其他代码，我最终达到了尝试将渲染、模拟和输入分开的地步。因此，我提出了以下适合我的解决方案。我还没有严格测试它，但它似乎做了我想要的（忽略相机胶卷）。

在程序的 android 部分，我需要将方向设置为横向模式：

<activity android:name=".MySuperAwesomeApplication"
              android:label="@string/app_name"
              android:screenOrientation="landscape">
              >

我创建了一个播放器类来存储偏航、俯仰、滚动和位置

public class Player {
    public final Vector3 position = new Vector3(0,1.5f,0);    
    /** Angle left or right of the vertical */
    public float yaw = 0.0f;
    /** Angle above or below the horizon */
    public float pitch = 0.0f;
    /** Angle about the direction as defined by yaw and pitch */
    public float roll = 0.0f;
}

然后当我根据输入更新播放器时，我执行以下操作：

player.yaw = -Gdx.input.getAzimuth();
player.pitch = -Gdx.input.getRoll()-90;
player.roll = -Gdx.input.getPitch();

请注意音调映射到 input.roll，而 roll 映射到 input.pitch。不知道为什么，但它对我有用。最后更新相机：

camera.direction.x = 0;
camera.direction.y = 0;
camera.direction.z = 1;
camera.up.x = 0;
camera.up.y = 1;
camera.up.z = 0;
camera.position.x = 0;
camera.position.y = 0;
camera.position.z = 0;
camera.update();

// The world up vector is <0,1,0>
camera.rotate(player.yaw,0,1,0);
Vector3 pivot = camera.direction.cpy().crs(camera.up);
camera.rotate(player.pitch, pivot.x,pivot.y,pivot.z);
camera.rotate(player.roll, camera.direction.x, camera.direction.y, camera.direction.z);
camera.translate(player.position.x, player.position.y, player.position.z);
camera.update();

编辑：将相机胶卷添加到代码中。对于我和我的 Droid 2，滚动似乎只有 [-90,90] 范围内的值，因此如果您旋转超过 -90 或 90，则值开始变回 0。