绕不正确的轴旋转（第一人称相机实现）

Question

我正在使用键盘上的箭头键实现一个第一人称相机，在场景中移动。当我只绕一个轴（X或Y）旋转时，它似乎工作正常，但是如果我绕两个轴旋转，它也会绕第三个轴Z旋转。我敢肯定，问题在于我的相机不是绕着全局轴旋转，而是绕着局部轴旋转，当我只需要偏航和俯仰时，就会产生“滚动”。在我的代码中，我从X和Y旋转推导出一个前向向量，存储在两个变量中。最相关的代码片段如下：

glm::mat4 CameraManager::rotateWorld(float angle, glm::vec3 rot){
static float yRot = 0.0f;
static float xRot = 0.0f;

glm::vec3 degrees = rot * angle;
glm::vec3 radians = glm::vec3(degrees.x * (M_PI/180.0f),
                                 degrees.y * (M_PI/180.0f),
                                 degrees.z * (M_PI/180.0f));

yRot += radians.y;
xRot += radians.x;

forwardVector = glm::vec3(sinf(yRot) * cosf(xRot),
                          -sinf(xRot),
                          -cosf(yRot) * cosf(xRot));

return glm::rotate(glm::mat4(1.0f), angle, rot);
}

rotateWorld功能由moveForward功能补充：

glm::mat4 CameraManager::moveForward(float dist){
glm::vec3 translation = forwardVector/glm::vec3(sqrt(forwardVector.x * forwardVector.x +
                                                     forwardVector.y * forwardVector.y +
                                                     forwardVector.z * forwardVector.z)) * dist;
return glm::translate(glm::mat4(1.0f), -translation);

}

其中，yRot相当于偏航，xRot相当于俯仰。旋转矩阵和平移矩阵在程序的主要部分简单地相乘。

然后，我将距离d乘以这个向量来更新位置。

xRot和yRot是静态双精度s，当用户按下箭头键时，它们会递增/递减。

当程序开始时，这是视图。飞机和猴头正对着“正确的方向”向上。增加/减少俯仰和偏航按预期分别工作。但是当我说，增加俯仰然后偏航时，场景就会侧翻！（下图。）有什么想法吗？

Answer 1

如果我没弄错的话，你遇到的问题是你的“上”向量并不总是垂直指向你观察平面的Y轴。

确定正确的“向上”向量通常需要对视口的X轴和Y轴上的向量进行叉积运算。

您可以在文档中找到一些关于gluLookAt函数的有用提示，该函数的目的是在给定眼睛位置和预期视场中心坐标的情况下，计算具有所需方向（即无滚动）的视图矩阵。