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我正在尝试实现一个 opengl 相机，它可以围绕指定的世界坐标旋转相机的位置。我正在尝试使用 glm 数学库来做到这一点；我的代码如下

void Camera::dolly(double angle_x, double angle_y, const double& loc_x, const double& loc_y, const double& loc_z, const double& dt) {

  glm::vec3 target = glm::vec3(loc_x,loc_y,loc_z);

  glm::quat Q;glm::vec3 axis0(0.0f,1.0f,0.0f);
  glm::quat R;glm::vec3 axis1(1.0f,0.0f,0.0f);

  position = position - target;

  //glm::normalize(axis0);
  glm::normalize(axis1);

  Q = glm::gtx::quaternion::angleAxis( float(angle_x ), axis0 );;
  R = glm::gtx::quaternion::angleAxis( float(andl_y ), axis1 );;

  glm::quat final =  R*Q;

  position =  final * position;

  position = position + target;
  cout << "\tPosition: " << position.x << " " << position.y << " " << position.z <<endl;
}

当我测试代码时，使用 quat Q 的旋转工作正常，但 quat R 会导致“不稳定”旋转。我究竟做错了什么？

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2 回答 2

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注意：从我的答案复制here 。

您所做的就是用四元数有效地实现欧拉角。那没有帮助。

欧拉角的问题在于，当您计算矩阵时，每个角度都相对于它之前的矩阵的旋转。您想要的是获取对象的当前方向，并沿某个轴应用旋转，从而产生新的方向。

你不能用欧拉角来做到这一点。您可以使用矩阵，也可以使用四元数（因为它们只是矩阵的旋转部分）。但是你不能通过假装它们是欧拉角来做到这一点。

这是通过根本不存储角度来完成的。相反，您只有一个代表对象当前方向的四元数。当您决定对其应用旋转（某个轴的某个角度）时，您构建了一个四元数，该四元数表示该旋转围绕该轴的某个角度。然后你将该四元数与当前方向四元数右乘，产生一个新的当前方向。

渲染对象时，您使用当前方向作为...方向。

于 2013-05-26T06:39:17.967 回答
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从问题复制：

编辑 05/26/2013 我如何解决这个问题：

我的代码的问题在于渲染我使用的场景时：

    matrix = glm::lookAt(position,looking_at, upDirection);

然后我使用这个矩阵将场景放入相机的视角/基本上渲染相机。但是，当我调用我的“Camera::dolly”（实际上不应该称为 dolly，因为我的目标是旋转相机）功能时，我旋转了相机位置而不旋转/更新 upDirection（初始化为（0， 1,0) 变量。这导致了我描述的“不稳定”问题，因为按轴（1,0,0）旋转会改变 upDirection 指向的方向。新代码如下：

glm::quat orient = glm::gtx::quaternion::angleAxis(float(0),0.0f, 0.0f, 1.0f);

void Camera::rotate(double angle_x, double angle_y, const double& loc_x, const double& loc_y, const double& loc_z, const double& dt) { glm::vec3 target = glm::vec3(loc_x,loc_y,loc_z);

position = position - target;

angle_x *= dt;
angle_y *= dt;

glm::quat old_orient = orient;

glm::normalize(orient);
glm::quat q_x_axis = glm::gtx::quaternion::angleAxis(float(angle_y),1.0f, 0.0f, 0.0f) ;
glm::quat q_y_axis = glm::gtx::quaternion::angleAxis(float(angle_x), 0.0f, 1.0f, 0.0f);

orient = orient * q_x_axis * q_y_axis;

upDirection = upDirection * orient;
position = position * (orient);

orient = old_orient;

position = position + target;
于 2016-05-23T20:01:42.937 回答