使用OpenGL在C ++中同时围绕其（x，y＆z）轴旋转对象

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用OpenGL在C ++中同时围绕其（x，y＆z）轴旋转对象

【英文标题】：Roatating an Object around its (x,y&z) axis contemporaneously in C++ using OpenGL

【发布时间】：2013-10-23 08:58:57

【问题描述】：

我想编写一个函数，用于同时围绕其轴旋转对象，同时将每个角度围绕其 x、y 和 z 轴传递；我读了here，但我没有完全理解。例如，为了围绕我的形状的轴旋转，我必须将哪些参数传递给 glTranslatef() 以及乘以 [0 1 0] 的矩阵（用于计算新的 y 轴）是如何创建的？

我不明白为什么当我多次调用 glRotatef() 时，我只看到输出中的第一个调用；我在代码前后测试了 gltranslatef 和 glPushMatrix 和 glPopMatrix；但他们都没有帮助我； 理解这个话题的解决方案对我来说非常重要。

这是我的代码，但它不起作用！

glPushMatrix();
glRotatef(90,1,0,0); // rotate around X Axis
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glRotatef(90,0,1,0); // rotate around Y Axis
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glRotatef(90,0,0,1); // rotate around Z Axis
glPopMatrix();

如果你这样做了，告诉我你的方式。

【问题讨论】：

您能否更好地描述您的问题，我似乎不明白您的问题是什么。

没有什么比得上“轴”了。按照惯例，几何应该在对象空间中定义。这个空间有一组三个基向量。如果您自己不指定固定轴或指定临时旋转轴，则底座是您唯一拥有的东西。你能发布一些代码吗？您的问题非常复杂和令人困惑。

是的！我想在openGL屏幕中绘制一个相机形状，用户可以确定相机的位置和它围绕x、y、z轴的角度；我想将这 6 个参数传递给这个函数，但是使用 glRotatef() 函数我不能同时改变围绕轴的 3 个角度；每次我只看到其中一个的效果；

【参考方案1】：

您上面的代码实际上并没有做任何可见的事情，因为您在更改当前活动矩阵后没有渲染任何内容。以下代码段效果如下（假设当前栈为MODELVIEW）：

glPushMatrix();      // push the stack down one matrix and copy the current matrix
glRotatef(90,1,0,0); // multiply the current matrix M by a rotation matrix R -> M' = M * R

// usually you would render stuff here using the current model-view matrix

glPopMatrix();       // pop the top matrix off the stack

如您所见，通过将一个新矩阵推入堆栈，您可以保留推入之前位于顶部的矩阵。然后以某种方式操作当前顶部矩阵，渲染内容，然后弹出顶部矩阵以恢复之前的状态。

我想你现在可以明白为什么上面的代码根本没有做任何事情——除了造成不必要的开销。

如果您坚持使用旧版 GL，则使用矩阵堆栈通常是正确的，因为您不希望您的修改影响随后渲染的几何体。但是，您真正想要的是简单的矩阵连接。假设您要执行和外在旋转，即在z-y-x 中围绕world-space 的固定基础旋转，您需要执行以下操作：

glPushMatrix();
glRotatef(90,1,0,0);
glRotatef(90,0,1,0);
glRotatef(90,0,0,1);

// render camera

glPopMatrix();

以上在数学上等同于通过连接各个旋转R_z、R_y 和R_x 来计算旋转矩阵R：R' = R_x * R_y * R_z。

我建议您也阅读this 并更好地了解您在做什么以及一般轮换的潜在问题。

【讨论】：

感谢您的回答；但我测试了这段代码，输出中也没有任何内容:(

好的，我理解我的错误；在渲染相机之前，我弹出矩阵，所以我看不到输出中的旋转；非常感谢！