在 FPS 场景中理解 gluLookAt xyz 旋转的问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】在 FPS 场景中理解 gluLookAt xyz 旋转的问题

【英文标题】：Problems understanding gluLookAt xyz rotation in FPS scenario

【发布时间】：2014-04-30 17:46:18

【问题描述】：

我在使用 gluLookAt 时遇到问题。

我的相机可以通过管道在相对鼠标运动事件中沿 X 和 Y 轴旋转。问题是 Z 轴 - 我不知道如何计算。

所以，我的相机可以向上、向下、向左和向右看。但我不知道如何完全旋转 360 度！

有人可以帮忙吗？

编辑：

所以，到目前为止，这是我的代码的一个简单示例：

Point3 test(0,0,0);

Matrix4 camera = Camera::getInstance().getCameraM();
if ((event.motion.xrel > 200) || (event.motion.yrel > 200))

    break;


float mx = (event.motion.xrel);
float my = -(event.motion.yrel);
mx /= 20;
my /= 20;
test.setX(test.getX()+mx);
test.setY(test.getY()+my);
Camera::getInstance().lookAt(Point3(0,0,15),test,Vector3(0,-1,0));

Camera::lookAt 简单地封装了 glu lookAt 函数。

【问题讨论】：

FPS 相机通常不会滚动（绕 Z 旋转）。 gluLookAt (...) 是专门为考虑该属性而构建的。它总是产生一个与向上 (Y) 和向前 (Z) 成直角的右向量（X 轴）。如果您无法弄清楚如何实现滚动，这可能就是原因。您必须先旋转您的 Y 轴（向上矢量），然后再将其输入gluLookAt (...)。

【参考方案1】：

gluLookAt (...) 产生一个正交的视图空间。当您调用它时，您已经知道两个轴之一（Y 轴为 up），Z 轴是根据从 eye 到 center 的方向计算得出的，最后 X 轴是Y 和 Z 的叉积。

顺便说一句，您不能完全旋转 360 度。在水平方向 +/- 90 度处，您会遇到一个奇点，其中有两种可能的方式来表示相同的角度。如果您通过该欧拉角插入旋转，那么您最终可以翻转您的方向。实际上，如果您的三个轴中有两个平行（当您向上或向下看时会发生这种情况），那么欧拉角会变得非常混乱。