模型lookAt矩阵 - C++，OpenGL

我成功实现了相机的lookAt矩阵，因为有很多来源描述它。模型lookAt矩阵 - C++，OpenGL

我一直在试图从相机lookAt翻译到模型lookAt。我似乎无法让它起作用，并且我假设我对矩阵的构建方式有轻微的误解。我假设我不需要改变模型的翻译来看待某一点，因为它的位置应该保持不变。

首先，这里是相关的代码。 lookAtRadians函数应该查看同一个参照框架中指定的点，因为它是平移的（即在 - 位置=方向）。但是，有一些问题，我将在屏幕截图中展示。它不检查direction.y（）是1.0f还是-1.0f，但这是微不足道的。

void TransformMatrix3D::lookAtRadians(float atX, float atY, float atZ, float toZRadians) 
{ 
    Vector3D direction(atX - x(), atY - y(), atZ - z()); 
    direction.normalize(); 

    Vector3D up(0.0f, 1.0f, 0.0f); 

    Vector3D right(direction.crossProduct(up)); 
    right.normalize(); 
    up = direction.crossProduct(right); 

    mMatrix[0] = right.x(); 
    mMatrix[4] = right.y(); 
    mMatrix[8] = right.z(); 
    mMatrix[1] = up.x(); 
    mMatrix[5] = up.y(); 
    mMatrix[9] = up.z(); 
    mMatrix[2] = direction.x(); 
    mMatrix[6] = direction.y(); 
    mMatrix[10] = direction.z(); 
}

这里是交叉乘积和规范化函数，以防它们不正确。

Vector3D Vector3D::crossProduct(const Vector3D& rightVector) const 
{ 
    const float NEW_X(y() * rightVector.z() - z() * rightVector.y()); 
    const float NEW_Y(z() * rightVector.x() - x() * rightVector.z()); 
    const float NEW_Z(x() * rightVector.y() - y() * rightVector.x()); 

    return Vector3D(NEW_X, NEW_Y, NEW_Z); 
} 


void Vector3D::normalize() 
{ 
    float length(x() * x() + y() * y() + z() * z()); 

    if(fabs(length) == 1.0f) 
     return; 

    length = 1.0f/sqrt(length); 
    moveTo(x() * length, y() * length, z() * length); 
}

下面是一些截图来描述我的问题。白色球体表示lookAt点。

我创建翻译-10.0f向下Z轴的立方体（这将设置mMatrix[12]，mMatrix[13]和mMatrix[14]为0.0f，0.0F，-10.0f分别矩阵的其余部分的身份。我已检查这是这样的），我将用它来展示问题。

截图：No rotation

如果我移动的lookAt点仅沿X轴和Y轴的的lookAt似乎正常工作。

截图：X axis (Y rotation)

截图：Y axis (X rotation)

然而，当我将二者结合起来（即移动的lookAt点，从而X和Y不0.0F），一些Z旋转被施加，这不应该发生，因为UP x DIRECTION应该总是导致RIGHT.y（）为0.0f。 Z轴旋转将使用toZRadians（尚未实施）应用。

截图：Added Z rotation

而且我发现，如果我再移动的lookAt点向下Y轴，模型依然沿用了的lookAt点，但它实际上围绕全局X轴旋转（或equivilant到至少）。

截图：Global X rotation

现在，当的lookAt点移动至-Z，该模型具有正确的Y轴旋转，但它的X轴旋转反转。我在这一点检查了我的向量，发现UP.y（）是负数，这是不可能的（它可以是0.0f，但不是负数），因为DIRECTION和RIGHT总是以相同方式缠绕向右）。 UP.y（）可能是负数的唯一方法是如果RIGHT实际上是左边的。

截图：Inverted X rotation

模型仍然围绕全局X轴旋转，因为它在的lookAt点为+ Z一样。

截图：Global X rotation (lookAt -Z)

正如我所说，这很可能是对矩阵的工作方式的误解，但它可能是别的东西。我环顾了好几天，我似乎只能找到基于相机的lookAt功能。任何解释矩阵中包含的轴的源代码都会导致本文中介绍的代码。

来源

2012-01-16 Charlie Wilkinson

啊，我发现了这个问题。很简单，我忽略了它。

我的矩阵：

mMatrix[0] = right.x(); 
mMatrix[4] = right.y(); 
mMatrix[8] = right.z(); 
mMatrix[1] = up.x(); 
mMatrix[5] = up.y(); 
mMatrix[9] = up.z(); 
mMatrix[2] = direction.x(); 
mMatrix[6] = direction.y(); 
mMatrix[10] = direction.z();

定义列主要在内存中。它应该是：

mMatrix[0] = right.x(); 
mMatrix[1] = right.y(); 
mMatrix[2] = right.z(); 
mMatrix[4] = up.x(); 
mMatrix[5] = up.y(); 
mMatrix[6] = up.z(); 
mMatrix[8] = direction.x(); 
mMatrix[9] = direction.y(); 
mMatrix[10] = direction.z();

而且工作完美。非常愚蠢的错误，我甚至没有想过要检查。这也解释了轴上奇怪的反转。

来源

2012-01-17 01:51:54

模型lookAt矩阵 - C++，OpenGL

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