如何绘制一个可以在 OpenGL 中拾取物体的机械臂？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何绘制一个可以在 OpenGL 中拾取物体的机械臂？

【英文标题】：How to draw a robotic arm which can pick objects in OpenGL?

【发布时间】：2013-10-23 01:03:42

【问题描述】：

我在实现一个可以拾取物体的机械臂时遇到了麻烦，因为我在实现中调用了 glTranslate()、glRotate() 调用，机器人的每个部分都依赖于前一部分。

例子：

     void drawRobo()
         

              draw a Cylinder as Base;

              glTranslate(); 
              drawArmpart1();
              glTranslate();  
              drawJoint1();
              glRotate();  
              drawArmpart2();
              glTranslate();
              drawGrabbers(); // The claw or the endeffector   


         
    void drawObjects()
          
           glTranslate();
           drawCube() // Object
           glTranslate();
           drawSphere() // Object 2

          

    void display()
      
       drawRobo();
       drawObjects();
       glPostredisplay();
         

现在的问题是当我使用 glRotate() 旋转末端执行器或抓取器时；我的对象也会旋转，我不希望这样。我希望能够旋转关节和手臂，使其更靠近物体，然后我想使用抓取器拾取它们。

我该如何处理？我在所有需要它们的地方都有 glPushMAtrix() 和 glPopMatrix() 命令。

【参考方案1】：

既然你有这个问题，很明显你没有有适当的推送和弹出矩阵操作。你的伪代码应该是：

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
// setup view matrix

glPushMatrix();
// setup robot's world matrix
drawRobo();
glPopMatrix();

// setup object's world matrix
drawObjects();

glutPostRedisplay();

请注意，最后一次绘制调用不使用 push/pop - 只是因为它是最后一次，所以您不需要在它之后恢复矩阵。

【讨论】：

谢谢，我的对象不再旋转了.. last glPopMatrix();放错地方了。另外，我怎么知道我的手臂已经靠近一个物体，以便我可以捡起它？物体从末端执行器平移和旋转，然后绘制......有没有一种简单的方法来获得反向变换，以便所有东西都在同一个坐标空间中？

有。您可以计算机器人的世界矩阵（与传递给 GL 的值相同）并将其乘以手臂坐标。结果，您将在世界（即全局）空间中获得您的手臂位置。然后length(arm_position - object_position) 会给你距离。这将需要一些线性代数和向量代数的知识 - 但老实说，这根本与 GL 无关 - 只是数学。