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在 OpenGL SuperBible 中给出的描述之后，我试图在 Delphi/OpenGL 中实现一个相机模型。相机有一个位置、一个前向矢量和一个向上矢量。平移相机似乎工作正常，但是当我尝试根据前向矢量旋转相机时，我看不到我的物体。

function TCamera.GetCameraOrientation: TMatrix4f;
var
  x, z: T3DVector;
begin
  z := T3DVector.Create(-FForward.X, -FForward.y, -FForward.z);
  x := T3DVector.Cross(z, FUp);

  result[0, 0] := x.X;
  result[1, 0] := x.Y;
  result[2, 0] := x.Z;
  result[3, 0] := 0;

  result[0, 1] := FUp.X;
  result[1, 1] := FUp.Y;
  result[2, 1] := FUp.Z;
  result[3, 1] := 0;

  result[0, 2] := z.x;
  result[1, 2] := z.y;
  result[2, 2] := z.z;
  result[3, 2] := 0;

  result[0, 3] := 0;
  result[1, 3] := 0;
  result[2, 3] := 0;
  result[3, 3] := 1;
end;

procedure TCamera.ApplyTransformation;
var
  cameraOrient: TMatrix4f;
  a, b, c: TMatrix4f;
begin
  cameraOrient := getcameraOrientation;
  glMultMatrixf(@cameraOrient);
  glTranslatef(-FPosition.x, -FPosition.y, -FPosition.z);
end;

给定位置 (0, 0, -15)、前向向量 (0 0 1) 和上向量 (0 1 0)，我希望从 getCameraOrientation 方法中得到一个恒等矩阵，但我得到了

(1, 0,  0, 0)
(0, 1,  0, 0)
(0, 0, -1, 0)
(0, 0,  0, 1)

如果我将前向向量更改为 (0 0 -1) 我得到以下矩阵：

(-1, 0, 0, 0)
( 0, 1, 0, 0)
( 0, 0, 1, 0)
( 0, 0, 0, 1)

在调用 glMultMatrix() 和 glTranslate() 之后，glGet() 给了我以下 GL_MODELVIEW_MATRIX：

( 1, 0,  0, 0)
( 0, 1,  0, 0)
( 0, 0, -1, 0)
( 0, 0, 15, 1)

我本来希望 15 位于第 4 列第 3 行，而不是第 3 列第 4 行。

谁能看到我在哪里弄错了？

编辑：来自 OpenGL SuperBible 的原始代码：

    inline void GetCameraOrientation(M3DMatrix44f m)
        {
        M3DVector3f x, z;

        // Make rotation matrix
        // Z vector is reversed
        z[0] = -vForward[0];
        z[1] = -vForward[1];
        z[2] = -vForward[2];

        // X vector = Y cross Z 
        m3dCrossProduct(x, vUp, z);

        // Matrix has no translation information and is
        // transposed.... (rows instead of columns)
        #define M(row,col)  m[col*4+row]
           M(0, 0) = x[0];
           M(0, 1) = x[1];
           M(0, 2) = x[2];
           M(0, 3) = 0.0;
           M(1, 0) = vUp[0];
           M(1, 1) = vUp[1];
           M(1, 2) = vUp[2];
           M(1, 3) = 0.0;
           M(2, 0) = z[0];
           M(2, 1) = z[1];
           M(2, 2) = z[2];
           M(2, 3) = 0.0;
           M(3, 0) = 0.0;
           M(3, 1) = 0.0;
           M(3, 2) = 0.0;
           M(3, 3) = 1.0;
        #undef M 
        }

    inline void ApplyCameraTransform(bool bRotOnly = false)    
        {
        M3DMatrix44f m;

        GetCameraOrientation(m);

        // Camera Transform   
        glMultMatrixf(m);

        // If Rotation only, then do not do the translation
        if(!bRotOnly)
            glTranslatef(-vOrigin[0], -vOrigin[1], -vOrigin[2]);
        }
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2 回答 2

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鉴于您的 getcameraOrientation 代码，生成的矩阵非常明显：forward = (0, 0, 1) 产生 z = (0, 0, -1)，它对应于矩阵的第 3 行。z = (0, 0, -1) 和 FUp = (0, 1, 0) 的叉积得到 x = (1, 0, 0)，对应于矩阵的第一行。第二行只是 FUp 的副本，第四行只是固定的。

我实际上不明白您想要实现什么，但是当您旋转相机时，您显然会看不到您的对象。在现实世界中，如果你看着一个点并转过头来——这是一回事。您是否尝试过颠倒平移和旋转的顺序？

于 2009-07-24T16:00:20.837 回答
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单位矩阵

我不确定为什么 SuperBible 建议使用 (-FForward.X, -FForward.y, -FForward.z) 来创建您的 Z 向量。如果你去掉减号，那么当你的前向向量为 (0, 0, 1) 时，你将得到你期望的单位矩阵。

如果要保留减号，并且希望 (0, 0, -1) 的前向向量产生单位矩阵，则需要将叉积从 Cross(z, FUp) 更改为 Cross(FUp, z)，因为 OpenGL 使用右手坐标系。请参阅叉积。

15在错误的地方

我同意你的看法，我希望翻译矩阵看起来像这样：

(1, 0, 0, x)
(0, 1, 0, y)
(0, 0, 1, z)
(0, 0, 0, 1)

请注意，尽管 OpenGL 以列顺序而不是行顺序存储其矩阵，但当您 glGet 模型视图矩阵时，它将按以下顺序出现：

(m[0],  m[4],  m[8], m[12])
(m[1],  m[5],  m[9], m[13])
(m[2],  m[6], m[10], m[14])
(m[3],  m[7], m[11], m[15])

如果您认为它是按行顺序排列的，那么这可能就是造成混乱的原因。

于 2009-07-29T05:37:26.630 回答