带有 Qt 和 OpenGL 的轨迹球控件

Posted 2023-02-14

【中文标题】带有 Qt 和 OpenGL 的轨迹球控件

【英文标题】：arcball controls with Qt, and OpenGL

【发布时间】：2014-05-19 20:52:45

【问题描述】：

我正在尝试使用 Open GL 和 Qt 实现轨迹球/轨迹球控制器。但是，我对 OpenGL 还是很陌生。我有一个可怕的，可怕的，可怕的时间让事情正常工作。

我从以下视频开始：https://www.youtube.com/watch?v=3IQV65ApWGs

我正在为我的窗口使用 Qt，使用他们的 QtWidget 类。

基本上，我在原点周围有一个立方体。我想用鼠标围绕立方体旋转相机。现在，当我拖动相机时，当立方体围绕球体运行时，相机似乎保持不动。与我需要的相反。

希望大家帮忙。我觉得我已经在这里尝试了几乎所有东西。

首先我的鼠标处理：

void GLWidget::wheelEvent(QWheelEvent *e)
    scrollDelta +=  e->delta() / 120;


void GLWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *e)
    rotate=false;
    if(e->button() == Qt::LeftButton)
        oldX = e->x(); // Set this to the mouse position
        oldY = e->y(); // Set this to the mouse position

        newX = e->x();
        newY = e->y();

        qDebug() << oldX << oldY << newX << newY;

        rotate = true;

        useArcBall = true;
     


void GLWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *e)
    if(e->buttons() & Qt::LeftButton)
        //qDebug() << QString::number(e->x());
        if(rotate)
            newX = e->x();
            newY = e->y();
            updateMouse();

        
        oldX = e->x();
        oldY = e->y();
    



void GLWidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *e)
    if(e->button() == Qt::LeftButton)
        useArcBall = false;



void GLWidget::updateMouse()


        QVector3D v = getArcBallVector(oldX,oldY); // from the mouse
        QVector3D u = getArcBallVector(newX, newY);

        float angle = std::acos(std::min(1.0f, QVector3D::dotProduct(u,v)));

        QVector3D rotAxis = QVector3D::crossProduct(v,u);

        QMatrix4x4 eye2ObjSpaceMat = rotationMat.inverted();

        QVector3D objSpaceRotAxis = eye2ObjSpaceMat * rotAxis;

        qDebug() << 4 * qRadiansToDegrees(angle);


        //modelview.rotate(4 * qRadiansToDegrees(angle), rotAxis);

        //oldRot = newRot;

        //oldX = newX;
        //oldY = newY;

        //qDebug() << objSpaceRotAxis.normalized();


    if(true)
    rotationMat.rotate(4 * qRadiansToDegrees(angle), objSpaceRotAxis);
    

现在是轨迹球相关的数学：

QVector3D GLWidget::getArcBallVector(int x, int y)

   QVector3D pt = QVector3D(2.0 * x / GLWidget::width() - 1.0, 2.0 * y / GLWidget::height() - 1.0 , 0);
   pt.setY(pt.y() * -1);

   // compute z-coordinates

   float xySquared = pt.x() * pt.x() + pt.y() * pt.y();

   if(xySquared <= 1.0)

       pt.setZ(std::sqrt(1.0 - xySquared));
   else
       pt.normalize();

   return pt;

这是我渲染所有内容的部分：

void GLWidget::paintGL() QMatrix4x4 模型视图；

QPainter painter;
painter.begin(this);

painter.beginNativePainting();

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glFrontFace(GL_CW);
glCullFace(GL_FRONT);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);


 modelview.perspective(90.0f, 4.0f / 3.0f, 0.1f, 3000.0f);

modelview.lookAt(QVector3D(eyeX,eyeY,eyeZ), QVector3D(0,0,0), QVector3D(0,1,0));


// New Trackball code

modelview = rotationMat * modelview;

modelview.scale(1 - scrollDelta / 10);

我做错了什么？ 我的方法不合理吗？

更新 所以我修复了一些鼠标处理。现在我的问题是立方体围绕球体表面旋转，而不是相机。这是因为我使用的是lookat 命令吗？

此外，当我转动立方体时，它会被背景颜色遮挡。这是投影问题吗？

【问题讨论】：

你从来没有设置过旧的，你需要在按下和更新鼠标之后设置它

我更新了问题。设置 old 有帮助，但并没有完全解决问题。

我还加了一个短视频youtube.com/watch?v=0CHPJZ2Ibt4&feature=youtu.be

您以错误的顺序应用矩阵，矩阵运算不可交换

YAAAAAAY 做到了。当然矩阵是不可交换的！ DERP！

【参考方案1】：

您的矩阵似乎以错误的顺序应用

在paintGL 你应该这样做：

modelview *= rotationMat;

在 updateMouse 中你应该这样做

QMatrix4x4 tmp;
tmp.rotate(4 * qRadiansToDegrees(angle), objSpaceRotAxis);
rotationMat = tmp * rotationMat;