旋转后在 3D 世界中翻译的正确方法？

Posted 2023-02-22

【中文标题】旋转后在 3D 世界中翻译的正确方法？

【英文标题】：Correct way to translate in a 3D world after rotating?

【发布时间】：2016-07-07 20:16:48

【问题描述】：

我在我的 3D 世界中生成了一个基本立方体。我可以围绕相机正确旋转，但是当我旋转后平移时，平移不正确。 例如，如果我旋转 90 度并平移到 Z 轴，它会像在 X 轴上平移一样移动。

glLoadIdentity();
    glRotatef(angle,0,1,0);       //Rotate around the camera.
    glTranslatef(movX,movY,movZ); //Translate after rotating around the camera.
glCallList(cubes[0]);

我需要一些帮助。另外，我尝试在旋转之前进行平移，但旋转不在相机上。它位于立方体的边缘。

【参考方案1】：

请记住，在 OpenGL 中，变换应用于相机，而不是渲染的对象；所以你观察到你所期望的变换的逆。

同样在 OpenGL 中，Y 轴和 Z 轴是翻转的（Y 是垂直的），因此您可以观察到水平平移而不是垂直平移。

另外，由于对象绕 Y 轴旋转了 90 度，因此 X 轴和 Z 轴相互替换（其中一个轴颠倒了）。

【讨论】：

这给了我一些有用的信息。您知道在 3D 空间中正确翻译的有用教程吗？

我想只是阅读坐标几何和线性代数教科书，特别注意矩阵变换和排序

【参考方案2】：

willywonkadailyblah 的回答只对了一半。因为您使用的是旧的 OpenGL，所以您使用的是旧的矩阵堆栈。当您进行 glRotatef 和 glTranslatef 调用时，您正在修改 modelview 矩阵。模型视图矩阵实际上是模型的矩阵和相机的视图矩阵预先组合（已经相乘）。这些矩阵决定了您的对象在 3D 空间中的位置以及您的观察位置/世界方向的位置。因此，您可以将调用视为移动相机，但将它们视为移动和旋转世界可能更容易。

这些旋转和平移调用是线性变换。这有一个精确的定义，但就我们的目的而言，这意味着您可以将转换表示为一个矩阵，然后将其与点的坐标相乘以将转换应用于一个点。现在矩阵乘法不可交换，即 AB != BA。所有这些都是说当你旋转时，然后翻译它与翻译和旋转不同，我想你知道。但是，当您再次平移、旋转和平移时，可能会更难理解您实际在做什么。更糟糕的是，即使你在那里投入一些缩放。因此，如果您认真学习 OpenGL，我建议您学习线性变换的工作原理并为对象和相机维护自己的矩阵。

learnopengl.org 是一个很棒的网站，但它教给您的是现代 OpenGL，而不是您当前使用的。但是transformations 和coordinate systems 上的课程通常可能会有所帮助，即使没有确切的代码供您遵循

【讨论】：

我会检查您的链接并开始关注/学习这些教程。我从来没有意识到有一个新的和一个旧的 OpenGL，而我使用的是旧的。谢谢。

是的，直到今年早些时候我都没有，哈哈。我首先在旧的 OpenGL 中学习。在旧的 OpenGL 中，如果你想传入模型视图矩阵而不是使用转换，你仍然可以使用 LoadMatrix。