根据 3D 对象的位置旋转相机

Posted 2023-02-22

【中文标题】根据 3D 对象的位置旋转相机

【英文标题】：Rotating Camera according to 3D Object's position

【发布时间】：2014-04-04 15:19:31

【问题描述】：

我使用 Opengl 作为小型汽车模拟的基础。

我导入了一辆模型车，它可以很好地行驶，相机也跟着它。不幸的是，当汽车转弯时，我似乎无法让相机的位置移动（或留在汽车后面）。它只是在原地旋转。

例如，如果汽车向左转，相机会旋转以跟随它，但不会移动到汽车的正后方。

我已经查看了这些问题 here 和 here，但似乎仍然无法正常工作。

这就是我计算汽车位置的方式（它现在只是在 XZ 平面上行驶）：

    velocity.x = sin(rotX_rad);
    velocity.z = cos(rotX_rad);

    globalPos.x + velocity.x*delta;
    globalPos.z + velocity.z*delta;

    glTranslatef(globalPos.x,globalPos.y,globalPos.z);
    glRotatef(rotX, 0.0, 1.0, 0.0);

这就是我目前的外观功能：

    gluLookAt(camX+globalPos.x,
              camY+globalPos.y,
              camZ+globalPos.z,
              lookX+globalPos.x+sin(rotX_rad),
              lookY+globalPos.y+cos(rotX_rad),
              lookZ+globalPos.z-cos(rotX_rad),
              camNX, camNY, camNZ);

我希望相机是这样的：（其中 Y 是 Z）

在我看来，应该是：

    camX + globalPos.x+ sin(rotX_rad)*(distFromCar),
    camY,
    camZ + globalPos.z- cos(rotX_rad)*(distFromCar),

但它的行为很奇怪....

我没有做什么？

【参考方案1】：

试一试，这在我的脑海中是有道理的，但在现实中可能没有:)

好的，所以我们可以将您的汽车的位置和速度表示为 2 元素向量（在位置的情况下，它是一个点，在速度的情况下，它是一个真向量。）

现在我们有了，要计算相机的位置，我们可以取速度矢量的负数（这意味着只需将矢量的所有元素设为负数，产生一个大小相同但方向完全相反的矢量）并将该向量添加到您汽车的位置。

例如，假设您的汽车位于 (1,1) 位置，而您的速度矢量为 (1,2)。负速度矢量为 (-1,-2)，相机的位置为 (1,1) + (-1,-2) 为 (0,-1)。您可能希望对负速度向量进行归一化，以便您的相机与汽车保持恒定距离，否则您走得越快，相机就会走得越远:)

现在您已经有了相机的位置，只需调用 gluLookAt：

gluLookAt(camPos.x,camPos.y,camPos.z,carPos.x,carPos.y,carPos.z,0,1,0);

如您所见，我们正在传递相机的位置（我们刚刚在上一步中计算）并告诉相机看汽车。您可能想要调整一些值（例如，让相机漂浮在离地面几个单位的位置，而不是直接在汽车后面，或者让相机看着汽车上方几个单位的点等）

让我知道这是怎么回事！再说一次，这只是我认为可能对你有用的东西，但不能保证我的数学是正确的 :) 但这应该比弄乱角度等更快更容易理解。要记住的一件事：如果汽车完全静止（没有速度矢量），这将不起作用

【讨论】：

太棒了。我否定了向量，它工作得很好。它只是表现得很奇怪，显然是不正确的，积极的价值观。感谢发帖。