第一人称摄像机，在OPENGL中旋转

Question

我有一个透视相机，具有Obs和VRP以及Up向量。

我想实现围绕自己转动，就像在场景内观察者一样。我已经实现了前进和后退，因为只需将相同数量添加到Obs和VRP的z坐标即可（两者都是vec3）。

当我尝试实现旋转时，问题出现了，是否有任何办法可以通过矩阵乘积来实现？我尝试了以下内容：

x = R * cos angle

z = R * sin angle

其中R是向量（VRP - Obs）的大小，但它不起作用。

编辑：我在这里应用视图和投影矩阵：

    void MyGLWidget::projTransform(){
    //fov window, ra window (anchura / altura), near, far
    glm::mat4 Proj = glm::perspective(M_PI/1.3, 1.0, 0.2, 3000.0);
    glUniformMatrix4fv(projLoc,1,GL_FALSE, &Proj[0][0]);
}

void MyGLWidget::viewTransform(){
    //lookAt(OBS,VRP;UP)
    //glm::mat4 View = glm::lookAt(glm::vec3(0,0,10),glm::vec3(0,0,-2), glm::vec3(0,1,0));
    glm::mat4 View = glm::lookAt(glm::vec3(xObs,yObs,zObs),glm::vec3(xVRP,yVRP,zVRP), glm::vec3(0,1,0));
    glUniformMatrix4fv(viewLoc,1,GL_FALSE, &View[0][0]);
}

- Daniel Roca Lopez

---

你使用glut吗？ - Mykola

我正在使用glm库。 - Daniel Roca Lopez

Answer 1

假设Obs为相机位置，VRP为观察点位置：

r = ||VRP - Obs||

                  r * cos(angle)
VRP_new = Obs + [     0          ]
                  r * sin(angle)

由于您可能希望以后拥有第二个旋转轴，因此我建议为相机设置以下参数：位置向量t和描述绕x轴和y轴旋转的两个角度[rx, ry]。可以在每个帧中将它们组合以获得Obs和VRP，但这并不是真正必要的，因为视图矩阵可以直接从这些参数导出：

V = T(t) * R_y(ry) * R_x(rx),

其中T是一个翻译矩阵，R_x、R_y是旋转矩阵。根据你的记号法，视图矩阵可能需要被倒置。

- BDL

---

你的回答看起来很有趣，尽管我还没有完全理解它，但我想在每次按下左右箭头时给相机添加一个固定的旋转，并且如果我应用你的前两行代码，VRP（视点参考点）将会每次都更远一些。 - Daniel Roca Lopez

抱歉，你是完全正确的：我写了 VRP + 这个错误的公式。正确的公式应该以 Obs + 开始。现在 VRP 和 Obs 之间的距离应该始终保持不变。 - BDL

编辑了我的帖子，你会在哪里应用你得到的新VRP？另外，为了累积旋转，我需要保存其他什么吗？因为我尝试了一些看起来类似的东西，但并没有正常工作，不过我会再看看。 - Daniel Roca Lopez

VRP_new 可以替换您的 VRP。但我只会存储 Obs、angle 和 r（因为它是常数），并在每次需要时计算 VRP。 - BDL