c++ - OpenGL 相机类

Question

我正在尝试使用 C++ 为 OpenGL 创建一个简单的 Camera 类。所以它基本上使用了以下功能:

void setModelviewMatrix () {
            float m[16];
            Vector3 eVec(eye.x, eye.y, eye.z);
            m[0]=u.x;   m[4]=u.y;   m[8]=u.z;   m[12]=-eVec.dotProduct(u);
            m[1]=v.x;   m[5]=v.y;   m[9]=v.z;   m[13]=-eVec.dotProduct(v);
            m[2]=n.x;   m[6]=n.y;   m[10]=n.z;  m[14]=-eVec.dotProduct(n);
            m[3]=0;     m[7]=0;     m[11]=0;    m[15]=1.0;
            glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
            glLoadMatrixf(m);
    }
    void set (Point3 newEye, Point3 newLook, Vector3 newUp) {
            eye.set(newEye);
            n.set(eye.x-newLook.x, eye.y-newLook.y, eye.z-newLook.z);
            u.set(newUp.crossProduct(n));
            n.normalize();
            u.normalize();
            v.set(n.crossProduct(u));
            setModelviewMatrix();
    }
    void setShape (float vAng, float asp, float nearD, float farD) {
            viewAngle = vAng;
            aspect = asp;
            nearDist = nearD;
            farDist = farD;
            glMatrixMode(GL_PROJECTION);
            glLoadIdentity();
            gluPerspective(viewAngle, aspect, nearDist, farDist);       
    }

所以我通过用我的新相机设置(也在下面)替换工作标准相机设置(见下文)来测试它。在我看来，新设置的作用与旧设置完全相同。但是，结果仍然不同:使用新设置，我唯一能看到的是空白屏幕，而不是之前显示的对象。这是为什么？

旧相机设置(工作):

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-64/48.0, 64/48.0, -1.0, 1.0, 0.1, 100.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(2.3, 1.3, 2, 0, 0.25, 0, 0, 1, 0);

新设置(不工作):

Point3 eye = Point3(2.3, 1.3, 2);
Point3 look = Point3(0, 0.25, 0);
Vector3 up = Vector3(0, 1, 0);
cam.setShape(30.0f, 64.0f/48.0f, 0.1f, 100.0f);
cam.set(eye, look, up);

Answer 1

您忘记了 OpenGL 使用列优先矩阵。假设这些是基础 vector ，它们应该各自跨越一列而不是行。这是 OpenGL 在内存中存储矩阵时使用的布局:

http://i.msdn.microsoft.com/dynimg/IC534287.png

这应该可以解决您的问题(转置 3x3 矩阵):

void setModelviewMatrix () {
        GLfloat m[16];
        m[0]=u.x;   m[4]=v.x;   m[ 8]=n.x;  m[12]=eye.x;
        m[1]=u.y;   m[5]=v.y;   m[ 9]=n.y;  m[13]=eye.y;
        m[2]=u.z;   m[6]=v.z;   m[10]=n.z;  m[14]=eye.z;
        m[3]=0.0f;  m[7]=0.0f;  m[11]=0.0f; m[15]=1.0f;
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadMatrixf(m);
}

如果您的矩阵类执行所有计算，您可以自由使用您想要的任何内存布局，但是当您将矩阵传递给 OpenGL 时，它需要一个特定的布局。即使您正在使用着色器，OpenGL 也希望矩阵制服默认为列优先。