在OpenGL中实现朝特定方向旋转

Question

我开始对数学感到困惑。

我希望制作一个旋转功能，将Y轴的方向转化为给定的方向。

因此，我想要一个输入方向的函数，并调用glRotatef()。在函数之后，我所画的任何东西都应该指向给定的方向而不是向上。

glRotatef有4个参数：角度、X、Y、Z。

- vinczemarton

---

如果你已经把 数学 本身搞糊涂了，那就是一种成就...不管怎样，你的问题远非具体。SO不会为你学习OpenGL和数学，抱歉。找一个教程并跟着做吧。 - Bartek Banachewicz

Answer 1

基本上，您想要将世界y轴与长度为1的方向d对齐。为了使用glRotatef组合旋转矩阵，您需要一个轴a = [a_x，a_y，a_z]和一个角度omega。

将y转换为d的旋转轴垂直于y和d，因此可以通过向量叉积计算：

a = cross(y, d);

旋转角度omega是向量y和d之间的角度，因此可以通过点积计算：

omega = acos(dot(y, d));

现在您可以使用以下方式构建旋转矩阵：

glRotatef(omega, a_x, a_y, a_z);

请注意，omega 的单位应为度而非弧度。同时检查旋转方向。

- mrucci

---

谢谢！但是如果d = Vector(0，-1，0)（指向与y轴相反的方向），则叉积非常奇怪。我应该特别检查吗？ - vinczemarton

是的，在这种情况下，你应该选择一个在xz平面上任意的单位向量，比如x轴。 - mrucci