OpenGL：相机和对象

Question

我正在开发一些游戏，以便学习OpenGL。

我正在尝试实现一种方法来拾取对象（例如，镐、枪等）。

这个想法是，即使在相机移动或旋转之后，这个物体也会固定在相机前面。

当我向前、向后、向左、向右、向上或向下移动时，我可以通过在相机正前方设置对象的位置来使对象跟随我。

然而...当相机旋转/倾斜（向上、向下、向左、向右看...）问题就开始了。

在这种情况下，一切都很好（向上、向下、向左、向右、向右倾斜、向左倾斜...所有这些操作都转化为围绕x、y、z轴旋转），直到我组合几个旋转，例如向后旋转180度，然后尝试向上旋转（在我们的语言中：在Z轴上旋转180度，然后在X轴上旋转）。

物体开始以一种奇怪的行为绕着自己旋转。如果我在Z轴上向后旋转-180度（=再次向前看），然后向上看（绕X轴旋转），那么物体旋转得很好。

相机有4个矢量，每个对象有4个矢量：原点、x、y和z（代表对象坐标系）。

要向前移动相机，我从当前位置减去z轴

其他方向也一样。

为了使相机向右倾斜，我只需计算绕Z轴的旋转，并应用于X、Y轴。

注意：世界上所有方向和角度的运动都很好。

以下是我用来在世界上定位物体的（相关）代码。在绘制它们之前，我首先将它们放在原点（回想一下：我将原点和x、y、z轴保存到所有对象），然后进行缩放以适合我所需的大小：

// translate to position
gl.glTranslatef((float)origin.x, (float)origin.y, (float)origin.z);
// scale to size
gl.glScalef((float)size.x, (float)size.y, (float)size.z);
// apply rotation around the html" target="_blank">object's axes
gl.glRotatef(xrot, (float)x.x, (float)x.y, (float)x.z);
gl.glRotatef(yrot, (float)y.x, (float)y.y, (float)y.z);
gl.glRotatef(zrot, (float)z.x, (float)z.y, (float)z.z);

编辑：

这是我计算角度的方法：

Math.toDegrees(Math.acos(v1.dot(v2))) // dot is a simple dot product

Answer 1

让我给你介绍一种叫做“矩阵”的东西：

float matrix[16];

矩阵是一个简单的数组，用于以OpenGL理解的格式将所有四个向量存储在一个整洁的包中。可以按以下方式将向量存储在矩阵中：

matrix[0] = getAxisX().getX();
matrix[1] = getAxisX().getY();
matrix[2] = getAxisX().getZ();
matrix[3] = 0.0;

matrix[4] = getAxisY().getX();
matrix[5] = getAxisY().getY();
matrix[6] = getAxisY().getZ();
matrix[7] = 0.0;

matrix[8] = getAxisZ().getX();
matrix[9] = getAxisZ().getY();
matrix[10] = getAxisZ().getZ();
matrix[11] = 0.0;

matrix[12] = getOrigin().getX();
matrix[13] = getOrigin().getY();
matrix[14] = getOrigin().getZ();
matrix[15] = 1.0;

您可以在每次将数据传递给OpenGL时将其复制到矩阵中，或者通过采用矩阵作为现在将数据存储在对象中的标准方式，以后可以省去很多麻烦。

（请注意，0.0和1.0常量很重要，我不想在这里赘述。）

然后简单地替换：

gl.glTranslatef((float)origin.x, (float)origin.y, (float)origin.z);

有了这个：

gl.glMultMatrixf(matrix);

如果您的OpenGL版本按照我所期望的方式工作，那么应该为您完成翻译和旋转。