Android：OpenGL 2.0使用Matrix.setLookAtM旋轉/移動相機

Question

所以這是我今天的第二個問題，總之我會很幸運。總之，成為3D第一人稱視角，您可以在其中四處走動並環顧四周。

在我的OnDrawFrame中，我正在使用

Matrix.setLookAtM(mViewMatrix, 0, eyeX , eyeY, eyeZ , lookX , lookY , lookZ , upX, upY, upZ);

我要像這樣（向前列出的代碼）來回向前，向后走，向左走

float v[] = {mRenderer.lookX - mRenderer.eyeX,mRenderer.lookY - mRenderer.eyeY, mRenderer.lookZ - mRenderer.eyeZ};

mRenderer.eyeX += v[0] * SPEED_MOVE;
mRenderer.eyeZ += v[2] * SPEED_MOVE;

mRenderer.lookX +=  v[0] * SPEED_MOVE;
mRenderer.lookZ +=  v[2] * SPEED_MOVE;

這有效

現在，我想環顧四周，並嘗試移植我的iPhone openGL 1.0代碼。 這是左/右

float v[] = {mRenderer.lookX - mRenderer.eyeX,mRenderer.lookY - mRenderer.eyeY, mRenderer.lookZ - mRenderer.eyeZ};

if (x > mPreviousX )
{
 mRenderer.lookX  +=  ((Math.cos(SPEED_TURN / 2) * v[0]) - (Math.sin(SPEED_TURN / 2) * v[2]));
 mRenderer.lookZ  +=  ((Math.sin(SPEED_TURN / 2) * v[0]) + (Math.cos(SPEED_TURN / 2) * v[2]));
}
else
{
 mRenderer.lookX  -=  (Math.cos(SPEED_TURN / 2) *v[0] - Math.sin(SPEED_TURN / 2) * v[2]);
 mRenderer.lookZ  -=  (Math.sin(SPEED_TURN / 2) *v[0] + Math.cos(SPEED_TURN / 2) * v[2]);
}

這適用於大約35度，然后出現問題了？

有任何想法嗎？

Answer 1

首先，我建議不要跟蹤look向量，而應跟蹤forward向量，然后在lookAt方法中使用eye+forward生成look向量。 這樣，您可以在移動時完全放松look上的更新，並且無需計算v向量（ mRenderer.eyeX += forward.x * SPEED_MOVE; ...）

為了使事情更簡單，我建議您在更改矢量時forward和up歸一化（我將按照在以下方法中所做的考慮）。

現在，旋轉有兩種方法。 無論是使用right和up矢量移動forward （和up ），這對於小轉彎是偉大的（我說約達10度和90度封頂），或計算電流的角度，添加任何你想要的角度和重建向量。

首先提到的旋轉方法非常簡單：

vector forward = forward
vector up = up
vector right = cross(forward, up) //this one might be the other way around as up, forward :)
//going left or right:
forward = normalized(forward + right*rotationSpeedX)
//going up or down:
forward = normalized(forward + up*rotationSpeedY)
vector right = cross(forward, up) //this one might be the other way around
vector up = normalized(cross(forward, right)) //this one might be the other way around
//tilt left or right:
up = normalized(up + right*rotationZ)

第二種方法需要一點三角函數：

通常，要計算角度，您可以只調用atan(forward.z/forward.x)並添加一些if語句，因為生成的結果僅在180度角內（我相信您將能夠在網上找到一些答案，以從向量獲得旋轉）。 用於獲得垂直旋轉的up矢量也是如此。 然后，在獲得角度后，您可以輕松地向角度添加一些度數，並使用sin和cos重新創建向量。 但是有一個陷阱，如果您以這種方式旋轉攝像機，使前臉筆直向上（0,1,0），則需要從up向量獲得第一個旋轉，而從前forward向量獲得第二個旋轉，但是如果您將最大垂直角度的上限設置為+-85度（實際上有很多游戲可以這樣做）。 第二件事是，如果您使用此方法，則您的環境必須支持+ -infinitive，否則如果forward.x == 0則此atan(forward.z/forward.x)將會制動。

還有關於第一種方法的一些補充。 由於我看到您正在嘗試在2D空間中移動，因此應將要與移動速度一起使用的前向矢量normalized(forward.x, 0, forward.z) ，將其歸一化很重要，否則，如果相機傾斜，則移動速度會變慢向上或向下更多。 第二件事是，當您向左/向右旋轉時，您可能希望將向量up強制為（0,1,0）+對右向量進行歸一化，最后從正向和右方向重新創建向上向量。 再一次，您應該設置垂直旋轉的上限（up.z應該大於某個較小的值，例如.01）

Answer 2

原來我的旋轉碼不對

if (x > mPreviousX )
{
 mRenderer.lookX  = (float) (mRenderer.eyeX +  ((Math.cos(SPEED_TURN / 2) * v[0]) - (Math.sin(SPEED_TURN / 2) * v[2])));
 mRenderer.lookZ  =  (float) (mRenderer.eyeZ +  ((Math.sin(SPEED_TURN / 2) * v[0]) + (Math.cos(SPEED_TURN / 2) * v[2])));
}
else
{
 mRenderer.lookX  =  (float) (mRenderer.eyeX + ((Math.cos(-SPEED_TURN / 2) * v[0]) - (Math.sin(-SPEED_TURN / 2) * v[2])));
 mRenderer.lookZ  =  (float) (mRenderer.eyeZ + ((Math.sin(-SPEED_TURN / 2) * v[0]) + (Math.cos(-SPEED_TURN / 2) * v[2])));
}