OpenGL:在3D场景中移动

Question

我正试图用箭头键在现场移动一辆车。我可以用左/右键旋转车辆本身，但当我试图向前/向后移动时，无论车辆面对哪个方向，它都只跟随一个轴。

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，我只在上/下键上增加或减少movement。据我所知，我的对象在单轴上移动的原因是我只在x轴上通过movement进行翻译。当我的车转向并朝那个方向“向前”移动时，我该如何跟踪我的车的前部面对的位置？

Answer 1

首先，您应该知道在OpenGL中使用了一种旧的、不推荐的方法。见Khronos wiki固定功能管道和Khronos wiki - Legacy OpenGL。

在渲染中，场景的每个网格通常由模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵进行转换。投影矩阵描述从场景的三维点到视口的2D点的映射。视图矩阵描述观看场景的方向和位置。模型矩阵定义了场景中网格的位置、方向和相对尺寸。

(见转换modelMatrix)

对于被控对象在场景中的运动，必须逐步改变模型矩阵。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，并为下一个循环周期保留模型。在下一个循环周期中，您必须使用前一个循环中的操纵模型矩阵，并且您必须应用新的运动和旋转。这导致模型增量的变化，始终基于其当前的位置和方向。

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​

要增量地更改模型矩阵，您必须执行以下操作：

• 用对象的初始位置初始化模型矩阵
• 加载当前模型矩阵glLoadMatrixf
• 用glTranslatef和glRotatef实现新的平移和旋转
• 存储下一个循环glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, view_mat)的模型矩阵

在OpenGL中，每个矩阵模式都有一个矩阵堆栈(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。model_mat应该用初始位置初始化，glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat)可以得到矩阵堆栈的当前矩阵。

float model_mat[16];

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

要逐步更改模型矩阵，可以按以下方式处理：

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();