OpenGL：沿该方向旋转和移动

Posted 2023-02-16

【中文标题】OpenGL：沿该方向旋转和移动

【英文标题】：OpenGL: Rotate and Move in that Direction

【发布时间】：2019-10-29 07:57:43

【问题描述】：

我想旋转猫模型并朝它所面对的方向移动。但是，当我旋转猫时，它围绕原点运行，这不是我想要的。 DEMO

我知道计算模型位置的公式是：

// y is the up axis
x = distance * sin(theta);
z = distance * cos(theta);

这是键盘控制功能：

float translate_delta = 0.01f;
float rotate_delta = 0.1f;
int translate_press_num = 0;
int rotate_press_num = 0;

void special_callback(int key, int x, int y)

    if (key == GLUT_KEY_UP)
    
        translate_press_num++;
    
    else if (key == GLUT_KEY_DOWN)
    
        translate_press_num--;
    
    else if (key == GLUT_KEY_LEFT)
    
        rotate_press_num--;
    
    else if (key == GLUT_KEY_RIGHT)
    
        rotate_press_num++;
    

这是模型转换：

mat4 model = mat4(1.0f);
float catAngle = rotate_delta * rotate_press_num * -45.0f;
float catX = translate_delta * translate_press_num * sin(catAngle * M_PI / 180);
float catZ = translate_delta * translate_press_num * cos(catAngle * M_PI / 180);

model = glm::translate(mat4(1.0f), vec3(catX, 0.0f, catZ)) *
        glm::rotate(mat4(1.0f), rotate_delta * rotate_press_num * glm::radians(-45.0f), vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));

我知道catAngle 在旋转时会影响catX 和catZ。我试了很多次，但我找不到分开它们的方法。

【问题讨论】：

将catX 和catZ 变量分开（或将它们捆绑在glm::vec3 中）。在special_callback 函数中立即更新位置，而不是等待绘制步骤。

见Understanding 4x4 homogenous transform matrices 尤其是最后的链接...

【参考方案1】：

将猫的位置定义为glm::vec3 catPosition，与您保留其他状态变量的位置相同。

在你的按键回调函数中：

void special_callback(int key, int x, int y) 
    float catAngle = rotate_delta * rotate_press_num * -45.0f;
    glm::vec3 displacement = translate_delta * glm::vec3(sin(catAngle * M_PI / 180), 0, cos(catAngle * M_PI / 180));

    if (key == GLUT_KEY_UP)
    
        catPosition += displacement;
    
    else if (key == GLUT_KEY_DOWN)
    
        catPosition -= displacement;
    

那么模型变换就变成了：

mat4 model = 
    glm::translate(mat4(1.0f), catPosition) *
    glm::rotate(mat4(1.0f), rotate_delta * rotate_press_num * glm::radians(-45.0f), vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f))