OpenGL：在3D场景中移动

Question

我正在尝试使用箭头键在场景周围移动车辆。我可以使用左/右键旋转车辆，但是当我尝试向前/向后移动时，无论车辆面部朝向哪个方向，它都只能沿着单个轴线旋转。

glPushMatrix(); 

    // movement 
    glTranslatef(movement, 0.0, 0.0); 

    // turning 
    glTranslatef(base, 0.0, 0.0); 
    glRotatef(turnAngle, 0.0, 1.0, 0.0); 
    glTranslatef(-base, 0.0, 0.0); 

    drawCar(); 

glPopMatrix(); 

目前，我只递增或递减movement上/下键。据我所知，我的对象在单一轴上移动的原因是因为我只在x轴上翻译了movement。如何在转弯时跟踪我的车辆前方所朝向的位置，并朝这个方向向前移动？

Answer 1

首先你应该知道你使用的是一种旧的弃用方式在OpenGL中做事情。 见Khronos wiki - Fixed Function Pipeline和见Khronos wiki - Legacy OpenGL。

在一个渲染中，场景的每个网格通常会被模型矩阵，视图矩阵和投影矩阵转换。投影矩阵描述了从场景的3D点到视口的2D点的映射。视图矩阵描述了场景的方向和位置。模型矩阵定义场景中网格的位置，oriantation和相对大小。
（请参阅Transform the modelMatrix）

对于通过场景控制物体的移动，模型矩阵必须进行增量式更改。这意味着你必须计算当前的运动和当前的旋转矩阵。将运动和旋转应用于模型，并保留下一个循环循环的模型。在循环的下一个循环中，必须使用上一个循环中的操纵模型矩阵，并且必须应用新的运动和旋转。这会导致模型增量更改，始终基于其当前位置和方向。

逐步改变模型矩阵，你必须做到以下几点：

• 初始化模型矩阵与对象的初始位置
• 负载的电流模型矩阵glLoadMatrixf
• 应用新的翻译和旋转glTranslatef和glRotatef
• 存储模型矩阵为下一个周期glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, view_mat)

在OpenGL中存在用于每个矩阵模式的一个矩阵堆栈（参见glMatrixMode）。矩阵模式为GL_MODELVIEW,GL_PROJECTION和GL_TEXTURE。
对于模型矩阵，您需要一个可以存储它的变量。所述model_mat应与初始位置进行初始化，矩阵堆栈的当前矩阵可以是由glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat)得到：

float model_mat[16]; 

glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
glPushMatrix(); 
glLoadIdentity(); 
glTranslatef(base, 0.0, 0.0); 
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat); 
glPopMatrix(); 

逐步改变模型矩阵可以如下进行处理：

float add_movment = ....; 
flaot add_turnangle = ....; 

glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
glPushMatrix(); 

// load the current position and orientation of the object 
glLoadMatrixf(model_mat); 

// add movment 
glTranslatef(add_movment, 0.0, 0.0); 

// add trun angle 
glRotatef(add_turnangle, 0.0, 1.0, 0.0); 

// get the new model matrix 
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat); 

// draw the object 
drawCar(); 

glPopMatrix();