c++ - 如何在 3D 环境中沿对象在 C++ 中面向的方向移动对象

Question

我正试图在 C++ 的 opengl 中移动金字塔，并试图让它朝着它所面对的方向前进。但是，我似乎无法弄清楚如何做到这一点。这是我绘制金字塔的代码:

void drawTriangle()
{
    //back
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(1,0,0);
        glVertex3f(-1,-1,-1);
        glVertex3f(1,-1,-1);
        glVertex3f(0,1,0);
    glEnd();

    //front
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(0,1,0);
        glVertex3f(-1,-1,1);
        glVertex3f(1,-1,1);
        glVertex3f(0,1,0);
    glEnd();

    //right
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(0,0,1);
        glVertex3f(1,-1,-1);
        glVertex3f(1,-1,1);
        glVertex3f(0,1,0);
    glEnd();

    //left
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(1,1,0);
        glVertex3f(-1,-1,-1);
        glVertex3f(-1,-1,1);
        glVertex3f(0,1,0);
    glEnd();

    //bottom
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(1,0,1);
        glVertex3f(-1,-1,-1);
        glVertex3f(1,-1,-1);
        glVertex3f(1,-1,1);
        glVertex3f(-1,-1,1);
    glEnd();
}

金字塔是这样绘制到屏幕上的:

glPushMatrix();
    glTranslatef(Xtri,0,Ztri);
    glRotatef(heading,0,1,0);
    drawTriangle();
    glPopMatrix();

    glFlush();

这里是如何更新变量以便金字塔可以四处移动:

void processKeys()
{
    if(keys[VK_LEFT])
    {
        heading-=1.0f;
    }
    if(keys[VK_RIGHT])
    {
        heading+=1.0f;
    }
    if(keys[VK_UP])
    {
        Vtri-=0.001f;
    }
    if(keys[VK_DOWN])
    {
        Vtri+=0.001f;
    }
}
void update()
{
    Xtri += Vtri*cos((90+heading)*(PI/180.0f));
    Ztri += Vtri*sin((90+heading)*(PI/180.0f));
}

我试图让金字塔向前移动，以便红色或背面是我想要成为金字塔移动方向的面，但是当我使用此代码时，它根本不起作用它以一种非常有趣的方式移动。

Answer 1

这是您可以做到的一种方法。它基于 Direct3D，但我认为它对于 OpenGL 应该非常相似。

为您的金字塔设置两个 vector :一个包含其位置，另一个包含其旋转。最初都初始化为 0,0,0。还有一个方向 vector 最初面向您的对象的方向(例如 1,0,0)和速度，再次设置为 0。

按下 a 或 d 后，将旋转 vector 的 y 元素调整到所需的角度。同样，按 w 或 s 调整对象的速度。您可能希望将帧渲染时间考虑在内，以使运动 fps 独立。

然后像您一样创建一个围绕 Y 轴的旋转矩阵。使用该矩阵通过将其与初始位置 vector 相乘来创建新的归一化 vector 。然后将这个 vector 乘以速度添加到您的位置坐标，并将这些坐标用于平移矩阵。

希望这是有道理的。这是一些伪代码:

// in constructor:
x = y = z = 0.0f;   // position
ry = 0.0f;          // rotation
speed = 0.0f;
initVec(1,0,0);     // initial direction vector

// in event handler:
// upon key press adjust speed and/or ry

// in move():
// create rotation matrix around Y axis by ry = rotationMatrix

// use it to find new direction vector
newDirectionVector = initVec * rotationMatrix;

// adjust your position
x += newDirectionVector * speed;
y += newDirectionVector * speed;
z += newDirectionVector * speed;

glTranslatef(x, y, z);

// render