LWJGL将相机移向你正在看的东西

Question

我已经搜索了很长时间，但找不到这个看似简单的问题的答案。我有一个3d空间，我的相机有x、y、z、偏航、俯仰和滚动变量，我希望能够将相机向前移动到我所看到的任何地方。大多数相机类都有类似的功能：

//moves the camera forward relitive to its current rotation (yaw)
public void walkForward(float distance)
{

    position.x -= distance * (float)Math.sin(Math.toRadians(yaw));
    position.z += distance * (float)Math.cos(Math.toRadians(yaw));

}

这对于根据偏航向前移动很有效，但y位置永远不会改变。如何将其更改为也与您的音高相关，以便您始终朝着相机所看到的方向移动？

编辑：

我所说的向前移动是指在每个轴上移动一定数量的相机，这个数量取决于你的偏航、俯仰和滚动，无论你面前是什么，都会变得更大。这可以用来：

    position.x += -Math.sin(Math.toRadians(rotation.y)) * Math.cos(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;
    position.z += Math.cos(Math.toRadians(rotation.y)) * Math.cos(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;
    position.y -= -Math.sin(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;

注：旋转。y=偏航，旋转。x=俯仰、旋转。z将是滚动。距离就是移动的距离，比如说0.1。

如果你不改变相机的滚动（在z轴上旋转），这会起作用，否则不会。这篇文章可能与现在的很相似，但我不知道如何将矩阵乘法应用到我的相机类中

public class Camera
{
// Field Of View
private float fov;
// Aspect Ratio
private float aspect;
// Near Plane
private float zNear;
// Far Plane
private float zFar;

// Projection matrix
private Matrix4f projection;
// View matrix
private Matrix4f view;

// Camera position
private Vector3f position;
// Camera rotation
private Vector3f rotation;

// Vectors for axes
private Vector3f xAxis, yAxis, zAxis;

/**
 * Creates a simple 3D Perspective Camera.
 * 
 * @param fov The field of view in degrees.
 * @param aspect The aspect ratio.
 * @param zNear The near clipping plane.
 * @param zFar The far clipping plane.
 */
public Camera(float fov, float aspect, float zNear, float zFar)
{
    // Set the local variables
    this.fov = fov;
    this.aspect = aspect;
    this.zNear = zNear;
    this.zFar = zFar;

    // Create matrices
    projection = MatrixUtil.createPerspectiveProjection(fov, aspect, zNear, zFar);
    view = MatrixUtil.createIdentityMatrix();

    // Initialize position and rotation vectors
    position = new Vector3f(0, 0, 0);
    rotation = new Vector3f(0, 0, 0);

    // Create normalized axis vectors
    xAxis = new Vector3f(1, 0, 0);
    yAxis = new Vector3f(0, 1, 0);
    zAxis = new Vector3f(0, 0, 1);

    // Enable depth testing
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

/**
 * Apply the camera's transformations.
 */
public void apply()
{
    // Make the view matrix an identity.
    view.setIdentity();

    // Rotate the view
    Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(rotation.x), xAxis, view, view);
    Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(rotation.y), yAxis, view, view);
    Matrix4f.rotate((float) Math.toRadians(rotation.z), zAxis, view, view);

    // Move the camera
    Matrix4f.translate(position, view, view);
}

//moves the camera forward relitive to its current rotation (yaw and pitch)
public void moveForward(float distance)
{
    position.x += -Math.sin(Math.toRadians(rotation.y)) * Math.cos(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;
    position.z += Math.cos(Math.toRadians(rotation.y)) * Math.cos(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;
    position.y -= -Math.sin(Math.toRadians(rotation.x)) * distance;
}

（此摄影机类基于本教程）

那么，我怎样才能使相机根据偏航、俯仰和滚动向前移动呢。

Answer 1

您有3个旋转：滚动、偏航和俯仰。这些也可以想象为在三维空间中的平面上绘制的磁盘上的点：xy平面（滚动）、xz平面（偏航）、zy平面（俯仰）。

为了帮助你想象这一点，想象你在一个立方体里。立方体有6个面，每个面都画了一个圆。你下面和上面的两个面是xz平面；你的右边和左边是zy平面；前后是熟悉的xy平面。

您的示例是围绕xz平面上绘制的圆的中心旋转。当飞机偏航时，它显然不会改变其俯仰。滚动（xy）看起来像：

position.x -= distance * (float)Math.cos(Math.toRadians(amount));
position.y += distance * (float)Math.sin(Math.toRadians(amount));

您可能必须更改标志，因为我不确定这是如何实现的。

在xy平面（典型的2d视图）上，如果绘制半径为r的圆，则圆上角度θ处的任何点都可以由P（r*cos（θ），r*sin（θ））给出。在三维空间中，有3个平面，必须在所有平面上应用相同的逻辑，才能找到该平面上旋转的适当值。

不过，我不知道你说的“向前移动相机”是什么意思。