opengl - 如何将多个对象分组以将它们作为一个单元旋转？

Question

我需要一些关于 OpenGL 中旋转任务的最佳方法的指针。我知道如何使用四元数在 3D 空间中旋转对象，我可以翻译它们，一切都很好。

但我想知道将不同对象的集合视为单个实体以进行旋转的最佳方法。例如，假设您有一张 table ，上面放着元素。每个都有自己的平移和旋转，但现在我想旋转整个 table 和上面的所有东西，同时将房间中的其他物体保持在原位。这意味着 table 外边缘的物体将围绕 table 中心旋转并平移，而中心的物体可能只是旋转但否则会保持原位，或者根本不会平移那么多，具体取决于它们与 table 的距离旋转轴。

这样做的一种相当不优雅的方法是单独旋转和平移 table 上的每个对象，以及 table 本身，知道旋转轴的位置。也许这是做到这一点的唯一好方法，但是是否有一种技术可以为此目的“分组”不同的对象？

Answer 1

您正在寻找的是转换层次结构。 table 上的对象相对于 table 定位，或者换句话说，在 table 的坐标系中。所以让我们指定 M_Desk作为定义 table 位置及其局部坐标系的转换。接下来让我们 M_Pencilbox站在 table 上的铅笔盒相对于 table 的转变。铅笔盒中的铅笔将相对于铅笔盒放置。

所以铅笔经历了一系列的变换。请记住，在 OpenGL 使用的列主要符号中，事物从最后一个转换到第一个(或写下时从右到左)通过转换链“流动”。

每次转换，如 M_Desk例如，是一个 4×4 矩阵，可以用通常的方式构造:旋转、平移、缩放等。

因此，要转换铅笔的顶点，您将应用以下转换

… · M_Desk · M_Pencilbox · v_Pencil

当然， table 本身可能与不同的东西有关，例如房间。在该转换链的最开始将是 View 转换。我们在这里有效地构建了一个模型 View 矩阵。

就现代 OpenGL 而言，每次遇到转换层次结构中的分支(想想文件系统中的目录)时，您都会创建迄今为止构建的转换链的副本，这样您就不必从头开始对于每个分支。

如果您需要进一步澄清，请告诉我。