OpenGL 相机旋转不起作用

Question

我知道这是一个常见问题（因为我已经阅读了这里和其他论坛上的许多帖子），但对于我的一生来说，我无法获得我想要的相机旋转。我希望相机能够“环视四周”，而不是围绕某个点“绕轨道运行”，该点是 OpenGL 原点。

我知道“OpenGL 中没有相机”，地形移动而不是视点等等以及所有这些类似的概念，但它并没有帮助我解决这个问题。

不幸的是，我很顽固，希望编写没有弃用功能的代码，因此这消除了我读过的 99% 的类似情况，因为大多数解决方案都使用 gluLook 和类似的函数。

我使用的矩阵类与 OpenGL SuperBible 第 5 版 ( source，GLFrame.h 是感兴趣的主要文件），但已对其进行调整以使用 OpenGL数学图书馆。

对这个问题的典型回答是平移到原点，旋转，然后平移回来，但这对我没有任何作用。

一些代码：

void rotateLocalX( GLfloat p_Angle )
{
    if( ( m_Roll < m_RollLimit ) && ( m_Roll > ( -m_RollLimit ) ) )
    {
        //store away the current location so I can translate back to it
        glm::vec3 tempOrigin = getOrigin( );

        m_Roll += p_Angle;

        // Go to the Origin

        //you can also subtract the current location to get to 0.f

        //also doing glm::translate( m_Matrix, -( tempOrigin ) ); -> rotate -> 
        //glm::translate( m_Matrix, tempOrigin ) has the same result
        m_Matrix[ 3 ][ 0 ] = 0.f;
        m_Matrix[ 3 ][ 1 ] = 0.f;
        m_Matrix[ 3 ][ 2 ] = 0.f;
        m_Matrix[ 3 ][ 3 ] = 1.f;

        // Rotate the matrix
        m_Matrix = glm::rotate( m_Matrix, p_Angle, glm::vec3( 1.f, 0.f, 0.f ) );

        // Go back to the original location
        m_Matrix[ 3 ][ 0 ] = tempOrigin.x;
        m_Matrix[ 3 ][ 1 ] = tempOrigin.y;
        m_Matrix[ 3 ][ 2 ] = tempOrigin.z;
        m_Matrix[ 3 ][ 3 ] = 1.f;

        normalize( );
    }
}

如果有任何后果，我将相机矩阵视为视图矩阵（具有单独的模型矩阵 [view*model=modelview] 和透视投影矩阵）。

最后，一个典型的框架是这样的：检查输入（适当移动/旋转相机），渲染天空盒（忽略视图/相机矩阵的原点/位置列），绘制其他所有内容（考虑整个视图矩阵）。

我很抱歉提出这样一个常见的问题，但两天的搜索和尝试各种不同的解决方案没有产生积极的结果。

谢谢。

Answer 1

移动“相机”相当于对模型应用逆变换。

假设您的世界中有一个以 x 点为中心的对象，其方向为旋转矩阵 R。您的世界中的 y 点还有一个相机，以旋转矩阵 S 为方向。为了在渲染对象时获得我认为您想要的结果，您需要一个如下所示的变换矩阵：

S^-1*T(-y)*T(x)*R

即，您将对象围绕对象坐标中的原点进行定向，并将其转换为世界坐标中的位置。然后平移它，使相机位于原点，最后旋转对象，使相机向下看 -z 轴。幸运的是，旋转矩阵的求逆与转置是一样的。

如果您想在以相机为中心的坐标中将相机平移c，那么您将得到x' = x + Sc。平移通过相机向前旋转而旋转。如果您想在相机坐标中按Q旋转，则可以进行后乘：S' = S*Q。

如果c和Q位于世界坐标中，则x' = x + c和S' = Q*S 。

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根据您对我的评论的回答，听起来您可能只是在操纵矩阵中的错误数字。有没有可能你的行和列交换了；所以你总是以 [0,0,0] 作为原点？然后将这些值返回设置为零（尽管它们没有改变）。

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编辑 2：

也许您在将 m_Matrix 应用到变换矩阵之前没有对其进行反转？我认为这会产生你所描述的效果。要创建逆矩阵，您需要对旋转分量进行转置，对平移分量取反，然后将平移分量旋转旋转分量。

Answer 2

除了相机的位置之外，您的代码中还应该有一个方向向量。

这就是你需要旋转的。

您可能想查看矩阵变换扩展，特别是lookAt

Answer 3

在构建视图矩阵时，请确保按顺序进行乘法

旋转*平移

而不是

平移*旋转

这是我解决这个问题的方法，发生在我身上