c++ - OpenGL 中的相机旋转不使用 glRotatef gluLookAt

Question

我试图在 OpenGL 中为相机编写自己的旋转函数，但我无法运行它。我的相机主要来自flipcode , 有一些小的变化:

相机代码:

Camera::Camera(float x, float y, float z) {
    memset(Transform, 0, 16*sizeof(float));
    Transform[0] = 1.0f;
    Transform[5] = 1.0f;
    Transform[10] = 1.0f;
    Transform[15] = 1.0f;
    Transform[12] = x; Transform[13] = y; Transform[14] = z;

    Left=&Transform[0];
    Up=&Transform[4];
    Forward=&Transform[8];
    Position=&Transform[12];

    old_x = 0;
    old_y = 0;
}

View 在每个渲染帧之前设置:

void Camera::setView() {

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    float viewmatrix[16]={//Remove the three - for non-inverted z-axis
                          Transform[0], Transform[4], -Transform[8], 0,
                          Transform[1], Transform[5], -Transform[9], 0,
                          Transform[2], Transform[6], -Transform[10], 0,

                          -(Transform[0]*Transform[12] +
                          Transform[1]*Transform[13] +
                          Transform[2]*Transform[14]),

                          -(Transform[4]*Transform[12] +
                          Transform[5]*Transform[13] +
                          Transform[6]*Transform[14]),

                          //add a - like above for non-inverted z-axis
                          (Transform[8]*Transform[12] +
                          Transform[9]*Transform[13] +
                          Transform[10]*Transform[14]), 1};
    glLoadMatrixf(viewmatrix);
}

现在我的问题是旋转。例如考虑绕 y 轴的旋转。这是旋转矩阵堆栈:

// deg is the angle it is not working in degree or radiant
void Camera::rotateLocal_y(float deg){
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    glPushMatrix();
    glLoadMatrixf(Transform);

    rotateMatrixf_y(Transform, deg);



    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, Transform);
    glPopMatrix();
}

所以接下来我要展示旋转功能:

//rotate a matrix around y axis
void rotateMatrixf_y(float *aMatrix, float angle){
    //                                  x                   y               z                       t
    float rotMatrix[] = {cos(angle),0,-1*sin(angle),0, 0, 1, 0, 0, sin(angle), 0, cos(angle), 0, 0, 0, 0, 1};

     multMatrixMatrix(rotMatrix,aMatrix);

}

最后是矩阵乘法函数:

void multMatrixMatrix(float* m_a, float* m_b){
    float m_c[16] = {m_a[0]*m_b[0]+m_a[4]*m_b[1]+m_a[8]*m_b[2]+m_a[12]*m_b[3],
                    m_a[0]*m_b[4]+m_a[4]*m_b[5]+m_a[8]*m_b[6]+m_a[12]*m_b[7],
                    m_a[0]*m_b[8]+m_a[4]*m_b[9]+m_a[8]*m_b[10]+m_a[12]*m_b[11],
                    m_a[0]*m_b[12]+m_a[4]*m_b[13]+m_a[8]*m_b[14]+m_a[12]*m_b[15],

                    m_a[1]*m_b[0]+m_a[5]*m_b[1]+m_a[9]*m_b[2]+m_a[13]*m_b[3],
                    m_a[1]*m_b[4]+m_a[5]*m_b[5]+m_a[9]*m_b[6]+m_a[13]*m_b[7],
                    m_a[1]*m_b[8]+m_a[5]*m_b[9]+m_a[9]*m_b[10]+m_a[13]*m_b[11],
                    m_a[1]*m_b[12]+m_a[5]*m_b[13]+m_a[9]*m_b[14]+m_a[13]*m_b[15],

                    m_a[2]*m_b[0]+m_a[6]*m_b[1]+m_a[10]*m_b[2]+m_a[14]*m_b[3],
                    m_a[2]*m_b[4]+m_a[6]*m_b[5]+m_a[10]*m_b[6]+m_a[14]*m_b[7],
                    m_a[2]*m_b[8]+m_a[6]*m_b[9]+m_a[10]*m_b[10]+m_a[14]*m_b[11],
                    m_a[2]*m_b[12]+m_a[6]*m_b[13]+m_a[10]*m_b[14]+m_a[14]*m_b[15],

                    m_a[3]*m_b[0]+m_a[7]*m_b[1]+m_a[11]*m_b[2]+m_a[15]*m_b[3],
                    m_a[3]*m_b[4]+m_a[7]*m_b[5]+m_a[11]*m_b[6]+m_a[15]*m_b[7],
                    m_a[3]*m_b[8]+m_a[7]*m_b[9]+m_a[11]*m_b[10]+m_a[15]*m_b[11],
                    m_a[3]*m_b[12]+m_a[7]*m_b[13]+m_a[11]*m_b[14]+m_a[15]*m_b[15]
    };

    m_b =  m_c;

}

我虽然一定是这样，但似乎有什么根本性的错误。它根本不动。相机设置正确。方法顺序是:cam.rotate 然后是 cam.setView。

Flipcodes独创的旋转功能:

void Camera::rotateLoc(float deg, float x, float y, float z) {

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPushMatrix();
    glLoadMatrixf(Transform);

    glRotatef(deg, x,y,z);

    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, Transform);
    glPopMatrix();
}

Answer 1

您的代码非常困惑且不完整。

我认为你的问题在这里:

glPushMatrix();
glLoadMatrixf(Transform);                    // give the Transform matrix to GL (why?)

rotateMatrixf_y(Transform, deg);             // modify the Transform matrix

glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, Transform); // (3) retrieve the original Tranform matrix
glPopMatrix();

(3) 通过调用“rotateMatrixf_y”来撤消您在“转换”中所做的任何更改。

您添加的 flipcode 代码使用 OpenGL 通过调用 glRotatef' 并读回结果来更新 Tranform 矩阵，这很好。在您的方法代码中，您应该只删除对 OpenGL 的所有引用，并只保留对 rotateMatrixf_y 的调用，它会自行完成所有工作。

你真的了解GL矩阵栈有什么用吗？您或许应该通过仅使用 GL 函数或使用您自己的函数来回到基础知识，但在混合使用之前了解它以任何一种方式工作的原因。