投光燈錐體方向旋轉和方向反轉

Question

我正在研究OpenGL中的投光燈變換系統。衆所周知，投光燈具有默認位置和錐體方向。但在我的實現中，它也必須具有旋轉和方向。在這種情況下，旋轉 - 光錐的本地旋轉，而方向 - 在應用了局部旋轉後的圓錐的世界旋轉。

在這項工作中，我得到了所有類型的軸翻轉問題，部分原因是glm :: lookAt方法顛倒了輸出矩陣的「眼睛」向量這一事實。現在除了必須將最終方向向量y並且爲了獲得點光錐臉不是相反方向Z部分：

  lookatMatr[2].y =- lookatMatr[2].y; 
    lookatMatr[2].z =- lookatMatr[2].z; 

我無法弄清楚兩件事情：

1。如何能做到這一點，這樣我就不需要最後做倒置。 2。爲什麼反轉只需要Y和Z軸。

這裏是改造的全碼：

glm::vec4 worldPos = WorldMatr * _pos ; 
    glm::vec4 worldDir = WorldMatr * glm::vec4(_lightDir,1) ; 
    glm::vec4 worldUp = WorldMatr * glm::vec4(Y_AXIS,1) ; 


    //first construct lookat matrix to get direction vector 
    glm::mat4 lookatMatr = glm::lookAt(glm::vec3(worldPos),glm::vec3(worldDir),glm::vec3(worldUp)) ; 

      //rotate locally : 
    lookatMatr = glm::rotate(lookatMatr,30.0f,X_AXIS) ; 
    lookatMatr = glm::rotate(lookatMatr,0.0f,Y_AXIS) ; 
    lookatMatr = glm::rotate(lookatMatr,0.0f,Z_AXIS) ; 

      //Orient : 
    lookatMatr = Transform().GetOrientationMatrix() * (lookatMatr); 

    _posOut= worldPos ; 
// lookatMatr[2].x =- lookatMatr[2].x;//why only Y and Z to be inverted? 
    lookatMatr[2].y =- lookatMatr[2].y; 
    lookatMatr[2].z =- lookatMatr[2].z; 
    _dirOut= (lookatMatr[2]) ; 

UPDATE：

好吧，正如下面的建議，我設置_lightDir w的部分是零，現在這樣做：

_dirOut=World * Transform().GetOrientationMatrix() * rotMatr * glm::vec4(_lightDir,0); 

它正確顯示光錐，但其方向現在在X軸上翻轉。

Answer 1

你必須記住的一件事是lookAt產生一個倒置的矩陣。這個矩陣是將矢量從世界空間轉換到相機空間的系統變換。這相當於將相機從世界空間位置移動到原點的模型轉換。反之亦然。

描述方向的向量在其w分量中必須有0。這導致跳過矩陣的翻譯部分。糾正您的定義worldDir和worldUp。

但是，你真的不需要lookAt矩陣。相反，你應該採取worldDir並對這個向量執行轉換。所以總體方向將是：

_dirOut = 
    WorldMatr * OrientationMatrix * LocalRotationMatrix * glm::vec4(_lightDir, 0); 

您可以預乘矩陣，然後執行載體的一個轉變，也可以（與LocalRotationMatrix先等等）轉化載體三次。