根据使用 GLUT/OpenGL 所经过的时间移动我的相机时遇到了一个小问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】根据使用 GLUT/OpenGL 所经过的时间移动我的相机时遇到了一个小问题

【英文标题】：Having a slight problem moving my camera based on time passed using GLUT/OpenGL

【发布时间】：2011-04-09 20:30:42

【问题描述】：

在任何人问之前，这是一个大学项目，我必须使用 GLUT。我不会将此标记为作业，因为这不是必需的，我也不会为此加分。

使用 GLUT，对于不知情的人，您可以：

glutIdleFunc(func)：注册渲染函数，这意味着当 GLUT 没有做任何其他事情时，它会调用这个函数。换句话说，它将尽可能快地保持渲染。 glutTimerFunc(msecs, func, val)：注册一个将在 msecs 中调用的函数，并且递归注册相同的函数将允许基于固定时间的移动。

现在，我正试图避免使用这些功能，并且我发现的大多数关于 GLUT 的讨论/文章都将它们用于基于时间的移动。所以我又来了……但是如果我不使用这些功能中的任何一个，帧是如何渲染的？我只需调用glutPostRedisplay，就会渲染一个帧。

我设法以简单的方式在 GLUT 中实现了基于时间的移动。可能不是最好的实现，但它并不过分复杂且有效。嗯，只是一个小问题，这就是我在这里的原因。

我的相机运动基于牛顿第二运动定律，我计算位移运动如下：

Vector3D displacement = (CurrentVelocity * elapsedTime) +
    (Acceleration * 0.5f * elapsedTime * elapsedTime);

elapsedTime 来自我的计时器实现，我认为这就是问题所在。问题是displacement 应该是正值还是负值取决于移动方向，但如果CurrentVelocity 是一个非常低的值（即：-0.1f），displacement 将是正值，而它应该是负值。其余代码将加速或减速相机，因此问题仅在加速时发生，因为那时CurrentVelocity 会很小，发生的情况是相机略微向右（正）然后向左（负）移动) 当它获得足够的动力来给出一个负的displacement 值时。

现在，当场景中没有运动时，根本没有渲染任何内容。当我按下移动键时，我会这样做：

CameraDirection.z = CAMERA_WALK_BACKWARD;
SceneTimer.PostRedisplayWindow();

这也来自我的计时器类，我这样做而不是调用glutPostRedisplay，原因是这样的：

void Timer::PostRedisplayWindow(void) 
    currentTime = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
    glutPostRedisplay();

我需要获取currentTime（当我需要计算经过的时间时，它将变成previousTime）然后我调用glutPostRedisplay。将呈现单个帧，这意味着将调用 renderScene：

void renderScene(void) 
    (...)

    glLoadIdentity();

    elapsedTime = SceneTimer.GetElapsedTimeInSeconds();

    SceneCamera.Move(CameraDirection, elapsedTime);
    SceneCamera.LookAt();

    drawCompleteScene();

    glutSwapBuffers();

    checkAnimationRedisplay();

如您所见，经过的时间被计算出来，相机在上面移动。场景中的所有东西都被绘制，交换缓冲区，然后我有这个额外的功能，它将检查是否需要动画，在这种情况下，相机需要：

void checkAnimationRedisplay(void) 
    if(SceneCamera.IsCameraMoving()) 
        glutPostRedisplay();
        return;
    

它会一直调用glutPostRedisplay，直到相机停止移动。意思是，每次都会调用renderScene，计算经过的时间并根据时间移动相机，一切正常；当然，除此之外，还有已经提到的小故障，只是让我提出这个长问题的小故障（对此感到抱歉）。

缺少的是这个问题最重要的功能，计算经过时间的功能，简单如下：

float Timer::GetElapsedTimeInSeconds(void) 静态int previousTime = 0; 静态 int elapsedTime = 0;

previousTime = currentTime;
currentTime = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
elapsedTime = currentTime - previousTime;

return elapsedTime / 1000.0f;

我的计时器代码可能有问题，对吧？我的意思是，向前或向右（正值），没有问题。运动平稳且基于时间。例如，如果我将移动速度设置为 5m/s，实际上移动 25 米需要 5 秒（我假设 1m = 1.0f）。

那么，我在计时器上做错了什么，以至于负值开始向右移动一瞬间，然后才按应有的方式向左移动？

【参考方案1】：

可以在此处找到解决我问题的一个答案： https://gamedev.stackexchange.com/questions/10902/having-a-slight-problem-moving-my-camera-based-on-time-passed-using-glut-opengl