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嘿伙计们，我正在尝试做一个使用 glm 库中的 lookAt 的 Camera 类。我有4个点，第一个是eye，即相机在空间中的位置，第二个是look，即相机正在看的点，第三个是upp，设置相机的方向，第四个是边，它是look-eye和upp-eye的叉积。

所以最后我得到了一个由 3 个向量组成的基础，所有这些向量都以眼点为原点。我得到了相机的坐标系。

在我的相机类中，我希望能够围绕相机的坐标系而不是世界的坐标系旋转。所以我正在做的是围绕相机坐标系的轴之一旋转。

我用这样的初始值构造类：

void Observer::initialize(glm::vec3 eye, glm::vec3 look, glm::vec3 upp, glm::vec3 side) 
{
    this->eye = eye;        // (0.0, 0.0,  0.0)
    this->look = look;      // (0.0, 0.0, -1.0)
    this->upp = upp;        // (0.0, 1.0,  0.0)
    this->side = side;      // (1.0, 0.0,  0.0)
}

例如，当我想围绕 x 轴旋转坐标系时，我从 glm 调用函数，如下所示：

void Observer::pitch(GLfloat pitch) 
{
    glm::mat4 rotate(1.0f);

    rotate = glm::rotate(rotate, pitch, side - eye);

    look = glm::vec3(rotate * glm::vec4(look, 1.0f));
    upp = glm::vec3(rotate * glm::vec4(upp, 1.0f));
}

到目前为止，我了解到我的所有点仍然构成相机的坐标系，并且所有矢量彼此垂直。

但随后我使用通过lookAt 函数获得的这些点来定位相机在世界中的位置。

 glm::mat4 view = glm::lookAt(eye, look, upp);

并将此矩阵与来自 OpenGL 的模型视图矩阵相乘

如果我开始旋转很多，旋转几次后的相机会“反映”旋转，就像我以另一种方式旋转一样（我不知道如何以更好的方式描述真正发生的事情=s）。

我真的不明白发生了什么。应用旋转后我应该对向量进行归一化吗？我的云台锁有问题吗（我对云台锁不太了解）？

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当您像以前那样对向量进行增量旋转时，数值错误会增加。当错误导致向上和观察向量几乎指向相同方向或彼此相反时，相机变换计算不稳定并且可能发生奇怪的事情。万向节锁。长度变化会导致不同的问题。

一个对我有用的解决方案是在每次旋转后重新正交化向上和查看向量。为此，计算它们的叉积 L，然后通过将 L 与 lookAt 相交来调整（真正替换）向上向量。毕竟，这将重新规范化和查看单位长度。

尽管正交化归一化是一种快速操作，但您实际上不必对每个摄像机运动都进行此操作。

请注意，当您像这样更正向量时，您实际上是在进行 lookAt 矩阵计算的一部分，因此请考虑实施您自己的向量以避免不必要的叉积。例如，请参阅有关此主题的此先前 SO 文章。

于 2013-03-25T03:25:37.400 回答