FPS 相机上不需要的滚动

Posted 2023-02-16

【中文标题】FPS 相机上不需要的滚动

【英文标题】：Unwanted Roll on FPS Camera

【发布时间】：2017-04-04 21:58:57

【问题描述】：

所以最近我一直在学习使用四元数，我有一个 fps 相机，但是当我从本地 up 和 right 旋转时，我得到了一些“不需要的”滚动> 向量，但是我很确定这是正常的，但是如何防止它这样做呢？我尝试了here 和here 的一些方法，但都不起作用，并且在旋转相机时给出了奇怪的结果。任何帮助将不胜感激！

Download Executable

void Transform::Update()

    transform = position * glm::toMat4(quatRot) * scale;


void Transform::ApplyRotation(glm::vec3 rot, bool isDegr = true)

    if (isDegr)
        quatRot = glm::quat(GetRads(rot)) * quatRot;
    else
        quatRot = glm::quat(rot) * quatRot;


glm::vec3 Transform::Forward() const

    return glm::normalize(glm::vec3(transform[2][0], transform[2][1], transform[2][2]));


glm::vec3 Transform::Right() const

    return glm::normalize(glm::vec3(transform[0][0], transform[0][1], transform[0][2]));


glm::vec3 Transform::Up() const

    return glm::normalize(glm::vec3(transform[1][0], transform[1][1], transform[1][2]));


void FPCamera::Update()

    Transform *trans = GetOwner()->GetTransform();

    Vec2_i difference = GetWindow()->GetDifference();

    glm::vec3 tmpDiff(-(static_cast<float>(difference[1]) * 0.5f), -(static_cast<float>(difference[0]) * 0.5f), 0.0f);

    trans->ApplyRotation(trans->Right() * tmpDiff[0]);
    trans->ApplyRotation(trans->Up() * tmpDiff[1]);

    view = glm::inverse(trans->GetMatrix());

【问题讨论】：

标准化你的向量

@TonyJ 我假设您的意思是ApplyRotation 上的rot 参数？我把它标准化了，但还是会有滚动。

我会说通过调试器运行它，添加一些断言来检查向量是否被规范化。如果没有一个最小的例子，我不能说向量在什么时候没有被规范化，你需要弄清楚。此外，这只是一个建议，不一定是问题，我只是在向量和 quats 未标准化时看到了足够多的错误。

您是否将您的结果与矩阵数学函数的参考实现进行了比较，例如Sony Vector Math one？

我明白你为什么会推荐它。我从未听说过它在未标准化时会导致“错误”。我的意思是，当我在脑海中思考时，它可能会做的最糟糕的事情是它可能会旋转更多 0.0f-1.0f 的倍数。

【参考方案1】：

我找到了答案，当我使用this 解决方案时，我不知道我需要使用世界向量而不是局部向量来作为我从this 解决方案中找到的轴角。

void Transform::ApplyRotation(glm::quat yaw, glm::quat pitch)

    quatRot = pitch * quatRot * yaw;


void FPCamera::Update()

    Transform *trans = GetOwner()->GetTransform();

    Vec2_i difference = GetWindow()->GetDifference();

    glm::vec3 tmpDiff(-(static_cast<float>(difference[1]) * 0.5f), -(static_cast<float>(difference[0]) * 0.5f), 0.0f);

    trans->ApplyRotation(glm::quat(GetRads(glm::vec3(tmpDiff[0], 0.0f, 0.0f))), glm::quat(GetRads(glm::vec3(0.0f, tmpDiff[1], 0.0f))));

    view = glm::inverse(trans->GetMatrix());