OpenGL gluLookAt() 未按预期工作

Question

我在 OpenGL 的天空盒内制作过山车，并且没有太多关于它的功能或计算机图形的背景知识，这被证明是非常困难的。我使用 Catmull-Rom 样条插值绘制了一个过山车，并使用 glVertex3f 绘制了每个点。现在我想调用update()每 50 毫秒运行一次，以在轨道周围移动相机。 gluLookAt()正在产生奇怪的结果，或者从屏幕上删除轨道，产生黑屏等。我想我需要移动一些矩阵函数，但我不确定将每个矩阵放在哪里。到目前为止，这是我的代码:

int main(int argc, char** argc)
{
    // ... load track, etc ...

    // Init currpos, nextpos, iter, up
    currpos = Vec3f(0, 0, 0);
    nextpos = currpos;
    iter = 0;
    up = Vec3f(0, 1, 0);

    deque<Vec3f> points;
    Vec3f newpt;

    // Loop through the points and interpolate 
    for (pointVectorIter pv = g_Track.points().begin(); pv != g_Track.points().end(); pv++)
    {
        Vec3f curr(*pv);            // Initialize the current point and a new point (to be drawn)
        points.push_back(curr);     // Push the current point onto the stack
        allpoints.push_back(curr);  // Add current point to the total stack

        if (points.size() == 4) // Check if there are 4 points in the stack, if so interpolate
        {
            for (float u = 0.0f; u < 1.0f; u += 0.01f)
            {
                newpt = interpolate(points[0], points[1], points[2], points[3], u);
                glColor3f(1, 1, 1);
                glVertex3f(newpt.x(), newpt.y(), newpt.z());

                allpoints.push_back(newpt);
            }

            points.pop_front();
        }
    }

    // glutInit, InitGL(), etc...
}

void InitGL(GLvoid)
{
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(100.0, (GLfloat)WINDOW_WIDTH / (GLfloat)WINDOW_HEIGHT, .0001, 999999);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);
}

void display (void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(currpos.x(), currpos.y(), currpos.z(), nextpos.x(), nextpos.y(), nextpos.z(), up.x(), up.y(), up.z());

    glPushMatrix();
    glEnable(GL_TEXTURE_2D); // Enable texturing from now on

    /* draw skybox, this was from previous assignment and renders correctly */

    glPopMatrix();

    // now draw rollercoaster ...

    glPushMatrix();
    glBegin(GL_LINE_STRIP);

    deque<Vec3f> points;
    Vec3f newpt;

    for each (Vec3f pt in allpoints)
    {
        glColor3f(1, 1, 1);
        glVertex3f(pt.x(), pt.y(), pt.z());
    }

    glutTimerFunc(50, update, 1);
    glEnd();
    glPopMatrix();

    // Swap buffers, so one we just drew is displayed
    glutSwapBuffers();
}

void update(int a)
{
    if (iter < allpoints.size())
    {
        currpos = allpoints[iter];
        nextpos = allpoints[iter + 1];

        gaze = nextpos - currpos;
        gaze.Normalize();

        Vec3f::Cross3(binorm, gaze, up);
        binorm.Normalize();

        Vec3f::Cross3(up, binorm, gaze);
        up.Normalize();

        glutPostRedisplay();
    }

    iter++;
}

这个想法是我保持一个全局双端队列 allpoints包括样条的控制点和插值点。完成后，我调用 update()每 50 毫秒，沿 allpoints 中的每个点移动相机.在项目的早期版本中，我可以看到过山车被正确绘制。是 gluLookAt()这似乎并不像我想要的那样工作。使用上面的代码，程序开始时相机用过山车的一部分看着天空盒的一侧，然后当 update()被调用，过山车消失了，但相机没有移动。我一直在搞乱我将 OpenGL 矩阵函数放在哪里，并且取决于它们有时在哪里 update()也会导致黑屏。

Answer 1

除了没有glPopMatrix (user971377 已经发现)，您调用 glLoadIdentity在您的绘图例程中，这当然会覆盖您对 update 中的模型 View 矩阵所做的任何更改方法(使用 gluLookAt )。

时刻牢记:gluLookAt , glOrtho , gluPerspective , glTranslate , glRotate ，并且所有其他矩阵和变换函数始终在当前选定的矩阵堆栈(由 glPush/PopMatrix 更改)的顶部元素(由 glMatrixMode 更改)上工作。他们总是乘以当前矩阵，而不是替换它。所以喜欢 gluPerspective ，您应该调用glLoadIdentity在调用 gluLookAt 之前.并且整个相机更改应该在渲染例程中完成，而不是更新例程。

而不是在 update 中进行任何 GL 转换您应该更改相机所依赖的变量并在 gluLookAt 中设置相机(模型 View 矩阵上的 display)方法。为了演示这些函数的标准用法，您的代码应类似于:

void display()
{
    <general state setup (glClear, ...)>

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    glLookAt(camera);     //view transformation (camera)

    //object 1
    glPushMatrix();       //save modelview
    glTranslate/glRotate/glScale;        //local model transformations
    <draw object 1>
    glPopMatrix();
    ...
    //object n
    glPushMatrix();       //save modelview
    glTranslate/glRotate/glScale;        //local model transformations
    <draw object n>
    glPopMatrix();

    gluSwapBuffers();
}

void update()
{
    camera = ...;
}

}