c – OpenGL转换具有多个不同轴旋转的对象

我正在构建一个建模程序,我想在他们自己的空间中对对象进行转换,然后将该单个对象分配给一个组,以围绕该组旋转的另一个轴旋转.但是,我也希望能够在对象自己的空间中进行转换.

操纵单个对象,我选择对象的中心.

glm::mat4 transform;
transform = glm::translate(transform, - obj.meshCenter);
glm::mat4 transform1;
transform1 = glm::translate(transform1, obj.meshCenter);
obj.rotation =  transform1*obj.thisRot*transform;

然后我把它发送到着色器,

glUniformMatrix4fv(modelLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(obj.translation*obj.rotation*objscale);

我现在想围绕另一个轴旋转这个对象,比如45度的(5,0,0)轴.

我现在有：

glm::mat4 groupR;
groupR = glm::rotate(groupR,glm::degrees(45.0f),glm::vec3(5,0,0));
obj.groupRotation = groupR;
glUniformMatrix4fv(modelLoc, 1, GL_FALSE, 
glm::value_ptr(obj.groupRotation*obj.translation*obj.rotation*objscale)

我现在已将对象从其本地空间移动到Group空间.
当与组的旋转结合时,我现在在对象自己的空间中操作转换时遇到一些困难.
当我将groupR轴设置为(0,1,0)时,我的成功有限：

///Translating object in its own space///
glm::mat4 R = obj.groupRotation;
obj.translation = glm::inverse(R) * obj.translate * R;

这里的问题是,如果R(组的旋转)的旋转轴等于(0,1,0),这只会在它自己的空间中正确地翻译对象：

///Rotating object in its own space///
glm::mat4 R = obj.groupRotation;
obj.rotation = glm::inverse(R) * obj.rot * R;

再次,旋转是不正确的.我想也许我必须撤消groupR的轴转换？然后在某处重新应用它？

解决方法:

假设我们有一个移动,旋转和缩放的对象,我们定义一个转换矩阵,如下所示：

glm::mat4 objTrans ...; // translation 
glm::mat4 objRot ...;   // roation 
glm::mat4 objScale ...; // scaling

glm::mat4 objMat = objTrans * objRot * objScale;

我们有旋转矩阵,我们想在对象上运行.在这种情况下,我们绕Z轴旋转：

foat angle ...; // rotation angle

glm::mat4 rotMat = glm::rotate( angle, glm::vec3( 0.0, 0.0, 1.0 ) ); 

我们可以通过这些信息进行多次轮换.
首先,我们要在其局部轴上旋转对象：

glm::mat4 modelMat = objMat * rotMat;

围绕世界起源的旋转可以像这样执行：

glm::mat4 modelMat = rotMat * objMat;

为了围绕世界坐标系中对象的原点旋转,我们必须消除对象的旋转：

glm::mat4 modelMat = objMat * (glm::inverse(objRot) * rotMat * objRot);

围绕世界起源的旋转与你必须做的相反的对象相关：

glm::mat4 modelMat = (objRot * rotMat * glm::inverse(objRot)) * objMat;

如果对象具有完整的变换矩阵而您不知道旋转部分,则可以轻松确定.

请注意,转换矩阵通常如下所示：

( X-axis.x, X-axis.y, X-axis.z, 0 )
( Y-axis.x, Y-axis.y, Y-axis.z, 0 )
( Z-axis.x, Z-axis.y, Z-axis.z, 0 )
( trans.x,  trans.y,  trans.z,  1 )

要生成仅旋转矩阵,您必须提取标准化轴向量：

glm::mat4 a ...; // any matrix
glm::vec3 x = glm::normalize( a[0][0], a[0][1], a[0][2] );
glm::vec3 y = glm::normalize( a[1][0], a[1][1], a[1][2] );
glm::vec3 z = glm::normalize( a[2][0], a[2][1], a[2][2] );

glm::mat4 r;
r[0][0] = x[0]; r[0][1] = x[1]; r[0][2] = x[2]; r[0][3] = 0.0f;
r[1][0] = y[0]; r[1][1] = y[1]; r[1][2] = y[2]; r[0][3] = 0.0f;
r[2][0] = z[0]; r[2][1] = z[1]; r[2][2] = z[2]; r[0][3] = 0.0f;
r[3][0] = 0.0f; r[3][1] = 0.0f; r[3][2] = 0.0f; r[0][3] = 1.0f; 

标签：glm-math,coordinate-transformation,c,opengl,rotation
来源： https://codeday.me/bug/20191002/1841100.html