模型lookAt矩陣 - C++，OpenGL

我成功實現了相機的lookAt矩陣，因爲有很多來源描述它。模型lookAt矩陣 - C++，OpenGL

我一直在試圖從相機lookAt翻譯到模型lookAt。我似乎無法讓它起作用，並且我假設我對矩陣的構建方式有輕微的誤解。我假設我不需要改變模型的翻譯來看待某一點，因爲它的位置應該保持不變。

首先，這裏是相關的代碼。 lookAtRadians函數應該查看同一個參照框架中指定的點，因爲它是平移的（即在 - 位置=方向）。但是，有一些問題，我將在屏幕截圖中展示。它不檢查direction.y（）是1.0f還是-1.0f，但這是微不足道的。

void TransformMatrix3D::lookAtRadians(float atX, float atY, float atZ, float toZRadians) 
{ 
    Vector3D direction(atX - x(), atY - y(), atZ - z()); 
    direction.normalize(); 

    Vector3D up(0.0f, 1.0f, 0.0f); 

    Vector3D right(direction.crossProduct(up)); 
    right.normalize(); 
    up = direction.crossProduct(right); 

    mMatrix[0] = right.x(); 
    mMatrix[4] = right.y(); 
    mMatrix[8] = right.z(); 
    mMatrix[1] = up.x(); 
    mMatrix[5] = up.y(); 
    mMatrix[9] = up.z(); 
    mMatrix[2] = direction.x(); 
    mMatrix[6] = direction.y(); 
    mMatrix[10] = direction.z(); 
}

這裏是交叉乘積和規範化函數，以防它們不正確。

Vector3D Vector3D::crossProduct(const Vector3D& rightVector) const 
{ 
    const float NEW_X(y() * rightVector.z() - z() * rightVector.y()); 
    const float NEW_Y(z() * rightVector.x() - x() * rightVector.z()); 
    const float NEW_Z(x() * rightVector.y() - y() * rightVector.x()); 

    return Vector3D(NEW_X, NEW_Y, NEW_Z); 
} 


void Vector3D::normalize() 
{ 
    float length(x() * x() + y() * y() + z() * z()); 

    if(fabs(length) == 1.0f) 
     return; 

    length = 1.0f/sqrt(length); 
    moveTo(x() * length, y() * length, z() * length); 
}

下面是一些截圖來描述我的問題。白色球體表示lookAt點。

我創建翻譯-10.0f向下Z軸的立方體（這將設置mMatrix[12]，mMatrix[13]和mMatrix[14]爲0.0f，0.0F，-10.0f分別矩陣的其餘部分的身份。我已檢查這是這樣的），我將用它來展示問題。

截圖：No rotation

如果我移動的lookAt點僅沿X軸和Y軸的的lookAt似乎正常工作。

截圖：X axis (Y rotation)

截圖：Y axis (X rotation)

然而，當我將二者結合起來（即移動的lookAt點，從而X和Y不0.0F），一些Z旋轉被施加，這不應該發生，因爲UP x DIRECTION應該總是導致RIGHT.y（）爲0.0f。 Z軸旋轉將使用toZRadians（尚未實施）應用。

截圖：Added Z rotation

而且我發現，如果我再移動的lookAt點向下Y軸，模型依然沿用了的lookAt點，但它實際上圍繞全局X軸旋轉（或equivilant到至少）。

截圖：Global X rotation

現在，當的lookAt點移動至-Z，該模型具有正確的Y軸旋轉，但它的X軸旋轉反轉。我在這一點檢查了我的向量，發現UP.y（）是負數，這是不可能的（它可以是0.0f，但不是負數），因爲DIRECTION和RIGHT總是以相同方式纏繞向右）。 UP.y（）可能是負數的唯一方法是如果RIGHT實際上是左邊的。

截圖：Inverted X rotation

模型仍然圍繞全局X軸旋轉，因爲它在的lookAt點爲+ Z一樣。

截圖：Global X rotation (lookAt -Z)

正如我所說，這很可能是對矩陣的工作方式的誤解，但它可能是別的東西。我環顧了好幾天，我似乎只能找到基於相機的lookAt功能。任何解釋矩陣中包含的軸的源代碼都會導致本文中介紹的代碼。

來源

2012-01-16 Charlie Wilkinson

啊，我發現了這個問題。很簡單，我忽略了它。

我的矩陣：

mMatrix[0] = right.x(); 
mMatrix[4] = right.y(); 
mMatrix[8] = right.z(); 
mMatrix[1] = up.x(); 
mMatrix[5] = up.y(); 
mMatrix[9] = up.z(); 
mMatrix[2] = direction.x(); 
mMatrix[6] = direction.y(); 
mMatrix[10] = direction.z();

定義列主要在內存中。它應該是：

mMatrix[0] = right.x(); 
mMatrix[1] = right.y(); 
mMatrix[2] = right.z(); 
mMatrix[4] = up.x(); 
mMatrix[5] = up.y(); 
mMatrix[6] = up.z(); 
mMatrix[8] = direction.x(); 
mMatrix[9] = direction.y(); 
mMatrix[10] = direction.z();

而且工作完美。非常愚蠢的錯誤，我甚至沒有想過要檢查。這也解釋了軸上奇怪的反轉。

來源

2012-01-17 01:51:54

模型lookAt矩陣 - C++，OpenGL

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