gluLookAt的解释？

Question

尝试理解gluLookAt函数，特别是最后三个参数。

有人能够解释一下吗？

gluLookAt(camera[0], camera[1], camera[2], /* look from camera XYZ */ 
          0, 0, 0,  /* look at the origin */ 
          0, 1, 0); /* positive Y up vector */

1. "正 Y 上向量" 到底是什么意思？
2. 最后的上向量 3 个参数都设为 1（例如，1、1、1），这种情况可能吗？如果可能的话，它到底代表什么？
3. 上向量的值是否可能大于1，例如2、3、4？

谢谢。

- Johnnt Jazz

Answer 1

Sketchup来拯救！

你的图像有一个“上升”方向，可以与世界的上升方向分离。这个图像中的蓝色窗口可以被认为是你所绘制的“近平面”：就像你的显示器一样。如果你只提供了眼点和注视点，那么这个窗口是自由旋转的。你需要提供一个额外的“上升”方向来固定它。如果你提供的向量长度不是单位长度，OpenGL将归一化该向量。OpenGL还会将其投影下来，以使它与由eye和at定义的“z”向量形成90度的角度（除非你提供的“上升”向量与从“眼睛”到“at”的线路完全相同）。一旦定义了“内部”(z)和“上升”(y)方向，就容易从这两个方向计算出“右”或(x)方向。

在这个图中，如果蓝轴指向y方向，则“提供”的向上向量为(0,1,0)。如果你提供(1,1,1)，它可能会将图像旋转45度，因为这意味着蓝色窗口的顶部应该朝向那个方向。因此，人物的图像看起来会向相反的方向倾斜。

- JCooper

---

你提供的图片没有显示出来！可能链接已经过期了。 - Sihat Afnan

Answer 2

gluLookAt函数的"up向量"仅表示相机的方向。如果你有一个摄像机在某一位置，直接对准一个物体，那么还有一个自由度：旋转。想象一个固定不动、直接对准一个物体的相机。但是，你的相机还可以旋转，从而使图像旋转。OpenGL 使用"up向量"将此旋转锁定在一个位置。

假设(0, 0, 0)位于相机正前方。现在，"up向量"只是相机周围的一个坐标系。然而，一旦确定了"up向量"，OpenGL就会旋转相机，直到相机的顶部朝向"up向量"的坐标。

如果"up向量"为(0, 1, 0)，则相机将正常对准物体，因为"up向量"正好在相机正上方，所以相机的顶部也在上面，相机的方向正确。但是，如果把"up向量"移动到(1, 1, 0)，为了让相机的顶部指向"up向量"，相机需要旋转45度，整个图像也会旋转45度。

这篇文章不是一份深入教程，而是为了帮助更好地理解其他优秀回答中的"up向量"概念。

- User 12692182

Answer 3

前三个参数是相机位置，接下来的三个参数是目标位置， 最后三个参数代表相机旋转。

非常重要的一点是，在 "glMatrixMode (GL_MODELVIEW);" 之后使用 gluLookAt。

另一个有用的提示是，总是将最后三个参数指定为0,0,1。 通常，坐标被写成 x、y、z。z 是向上的向量。 0,1,0 很容易引起混淆，因为它表示 x、z、y。 所以最好把它留在0,0,1。

- Fennekin

---

如果您仍然无法理解，那么您可以尝试对向量进行实验。 - Fennekin

Answer 4

最后一个向量，也被称为相机的上向量，定义了相机的方向。

想象一下一个棒子连接在一个“真实”的相机的顶部。这个棒子的方向就是上向量。

通过将其从（0,1,0）更改，您可以进行侧向滚动。

- clamp

---

还是不太明白。当参数为（1，0，0）与（0，1，0）与（0，0，1）时，up-vector有什么区别？找不到网站上的图片帮助我理解。如果有人知道在哪里可以找到，请告诉我。 - Johnnt Jazz

@Johnnt：想象一下站在你房间地板上某个特定位置的观察者，朝向门口。现在，这个观察者可以坐着、侧躺左侧或侧躺右侧。除了他们的位置和朝向，你还需要知道观察者头部的旋转情况。 - Ben Voigt

在Ben的解释基础上，想象一下你的相机顶部有一个天线。这就是“相机向上”的方向。作为手持视频相机，当保持相机对准主题时旋转相机！现在相机向上可以指向任何方向，甚至是倒置的方向！这就是gluLookAt的up XYZ坐标的作用-告诉GL相机的朝向。在大多数情况下，0,1,0是可行的，但如果相机直接向上或向下看，则会出现问题，此时0,0,1是一个好的起点，但您可能需要进行实验。 - Olie