OpenGL：相機轉換幫助

Question

我試圖在OpenGL SuperBible中給出的描述後，在Delphi/OpenGL中實現相機模型。相機有一個位置，一個向前的向量和一個向上的向量。翻譯相機似乎可以正常工作，但是當我嘗試根據正向矢量旋轉相機時，我看不到我的物體。

function TCamera.GetCameraOrientation: TMatrix4f; 
var 
    x, z: T3DVector; 
begin 
    z := T3DVector.Create(-FForward.X, -FForward.y, -FForward.z); 
    x := T3DVector.Cross(z, FUp); 

    result[0, 0] := x.X; 
    result[1, 0] := x.Y; 
    result[2, 0] := x.Z; 
    result[3, 0] := 0; 

    result[0, 1] := FUp.X; 
    result[1, 1] := FUp.Y; 
    result[2, 1] := FUp.Z; 
    result[3, 1] := 0; 

    result[0, 2] := z.x; 
    result[1, 2] := z.y; 
    result[2, 2] := z.z; 
    result[3, 2] := 0; 

    result[0, 3] := 0; 
    result[1, 3] := 0; 
    result[2, 3] := 0; 
    result[3, 3] := 1; 
end; 

procedure TCamera.ApplyTransformation; 
var 
    cameraOrient: TMatrix4f; 
    a, b, c: TMatrix4f; 
begin 
    cameraOrient := getcameraOrientation; 
    glMultMatrixf(@cameraOrient); 
    glTranslatef(-FPosition.x, -FPosition.y, -FPosition.z); 
end; 

鑑於位置（0，0，-15），前向向量（0 0 1）和向上矢量（0 1 0），I有望獲得從getCameraOrientation-方法的同一性矩陣，但相反，我得到

(1, 0, 0, 0) 
(0, 1, 0, 0) 
(0, 0, -1, 0) 
(0, 0, 0, 1) 

如果我改變正向矢量（0 0 -1）我得到以下矩陣：

(-1, 0, 0, 0) 
(0, 1, 0, 0) 
(0, 0, 1, 0) 
(0, 0, 0, 1) 

調用glMultMatrix（）和glTranslate（），glGet（後）給了我下面的GL_MODELVIEW_MATRIX：

(1, 0, 0, 0) 
(0, 1, 0, 0) 
(0, 0, -1, 0) 
(0, 0, 15, 1) 

我本來期望的15是在第4列，第3行，不列3，第4行

任何人都可以看到我得到這個錯了嗎？

編輯：從OpenGL的OpenGL超級原始代碼：

inline void GetCameraOrientation(M3DMatrix44f m) 
     { 
     M3DVector3f x, z; 

     // Make rotation matrix 
     // Z vector is reversed 
     z[0] = -vForward[0]; 
     z[1] = -vForward[1]; 
     z[2] = -vForward[2]; 

     // X vector = Y cross Z 
     m3dCrossProduct(x, vUp, z); 

     // Matrix has no translation information and is 
     // transposed.... (rows instead of columns) 
     #define M(row,col) m[col*4+row] 
      M(0, 0) = x[0]; 
      M(0, 1) = x[1]; 
      M(0, 2) = x[2]; 
      M(0, 3) = 0.0; 
      M(1, 0) = vUp[0]; 
      M(1, 1) = vUp[1]; 
      M(1, 2) = vUp[2]; 
      M(1, 3) = 0.0; 
      M(2, 0) = z[0]; 
      M(2, 1) = z[1]; 
      M(2, 2) = z[2]; 
      M(2, 3) = 0.0; 
      M(3, 0) = 0.0; 
      M(3, 1) = 0.0; 
      M(3, 2) = 0.0; 
      M(3, 3) = 1.0; 
     #undef M 
     } 

    inline void ApplyCameraTransform(bool bRotOnly = false)  
     { 
     M3DMatrix44f m; 

     GetCameraOrientation(m); 

     // Camera Transform 
     glMultMatrixf(m); 

     // If Rotation only, then do not do the translation 
     if(!bRotOnly) 
      glTranslatef(-vOrigin[0], -vOrigin[1], -vOrigin[2]); 
     } 

Answer 1

鑑於你getcameraOrientation的代碼所產生的矩陣是很明顯的：轉發=（0，0,1）得到Z =（0，0， - 1），它對應於矩陣的第3行。 z =（0,0，-1）和FUp =（0,1,0）的叉積導致x =（1,0,0），這對應於矩陣的第一行。第二行只是FUp的一個副本，第四行只是固定的。

我其實不明白你想達到什麼，但是當你旋轉攝像頭時，你清楚地看不到你的物體。在現實世界中，如果你看到一個點並轉過頭來 - 這是一回事。你是否試圖扭轉翻譯和旋轉的順序？

Answer 2

單位矩陣

我不知道爲什麼OpenGL超級建議使用（-FForward.X，-FForward.y，-FForward.z）來創建ž載體。如果你拿出減號，那麼當你的向量爲（0,0,1）時，你將得到你期望的單位矩陣。如果你想保留減號，並且你想要一個正向向量（0,0，-1）產生一個單位矩陣，那麼你需要將交叉乘積從十字（z，FUp）改變爲交叉（FUp，z），因爲OpenGL使用右手座標系。請參閱Cross product。

(1, 0, 0, x) 
(0, 1, 0, y) 
(0, 0, 1, z) 
(0, 0, 0, 1) 

不過，請注意OpenGL的存儲其矩陣列順序：

在錯誤的地方

我同意你的看法，我會期待一個平移矩陣看起來像這樣15不是排順序，所以當你glGet模型視圖矩陣它會按此順序出來：

(m[0], m[4], m[8], m[12]) 
(m[1], m[5], m[9], m[13]) 
(m[2], m[6], m[10], m[14]) 
(m[3], m[7], m[11], m[15]) 

如果您認爲它是按行排序的，那麼這可能是導致混淆的原因。