C++ 带有移动对象的gluLookAt和glFrustum

原始问题/代码

我正在微调3D对象的渲染，并尝试使用

gluLookAt

实现跟随对象的摄影机，因为对象的中心y位置在达到最大高度后不断增加。下面是我设置ModelView和投影矩阵的代码部分：

float diam = std::max(_framesize, _maxNumRows);
float centerX = _framesize / 2.0f;
float centerY = _maxNumRows / 2.0f + _cameraOffset;
float centerZ = 0.0f;
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glFrustum(centerX - diam,
          centerX + diam,
          centerY - diam,
          centerY + diam,
          diam,
          40 * diam);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(0., 0., 2. * diam, centerX, centerY, centerZ, 0, 1.0, 0.0);

当前，该对象显示得非常远，并且似乎会进一步移回屏幕（-z）并向下（-y），直到最终消失

我做错了什么？如何使曲面显示在屏幕中央，占据全视图，并在对象更新时随对象移动

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更新代码和当前版本

这是我当前的代码，它现在将对象置于死点并填充我的窗口

float diam = std::max(_framesize, _maxNumRows);
float centerX = _framesize / 2.0f;
float centerY = _maxNumRows / 2.0f + _cameraOffset;
float centerZ = 0.0f;
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(centerX - diam,
          centerX,
          centerY - diam,
          centerY,
          1.0,
          1.0 +  4 * diam);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(centerX, _cameraOffset, diam, centerX, centerY, centerZ, 0, 1.0, 0.0);

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我仍然有一个问题，当被观察的物体开始移动时，它并没有完全居中。当它更新时，它看起来几乎向上抖动了一个像素，然后向下抖动了2个像素。最终，对象将离开当前视图。如何解决此抖动？

由

glFrustum

生成的透视投影矩阵定义了一个相机空间（作为输入的顶点空间），相机位于原点。您正在尝试使用不在原点的摄影机创建透视矩阵

glFrustum

无法做到这一点，因此您尝试的方法根本无法实现

有几种方法可以在相机不在原点的情况下生成透视矩阵。但是这样做真的没有意义

通常处理移动摄影机的方法是，简单地添加从世界空间到透视投影的摄影机空间的变换。这只是相对于相机旋转和平移世界。这就是gluLookAt的工作。但是你的参数也错了

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前三个值是相机的世界空间位置。接下来的三个应该是相机应该看到的世界空间位置（对象的位置）。

Nicol Bolas的回答基本上说明了你做错了什么，所以我将跳过这一点。您正在寻找解决方案，而不是告诉您哪里出了问题，所以让我们直接开始

这是我用于投影矩阵的代码：

glViewport(0, 0, mySize.x, mySize.y);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(fovy, (float)mySize.x/(float)mySize.y, nearPlane, farPlane);

用一些词来描述它： glViewport设置openGL在窗口内部显示位置的大小和位置。不知道为什么，我也经常把它包括在投影更新中。若你们像我一样使用它，mySize是指定窗口尺寸的2D向量，openGL渲染区域将覆盖整个窗口。您应该熟悉接下来的两个调用，最后是

glupperspective

。第一个参数是“Y轴上的视野”。它以度为单位指定了你将看到的角度，我只使用了45度。虽然它可以用于缩放，但我更喜欢让相机操作。第二个参数是方面。它处理的是，如果渲染正方形，并且窗口大小不在1:1的比例，它仍然是正方形。第三个是近剪裁平面，比这更接近摄影机的几何体不会被渲染，和远平面一样，但相反，它设置了几何体渲染的最大距离

这是modelview矩阵的代码

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(  camera.GetEye().x,camera.GetEye().y,camera.GetEye().z,
camera.GetLookAt().x,camera.GetLookAt().y,camera.GetLookAt().z,
camera.GetUp().x,camera.GetUp().y,camera.GetUp().z);

还有一点你应该知道：同样，你可以使用前两个调用，所以我们跳到

gluLookAt

。我有一个摄像头类，可以处理所有的移动，旋转，诸如此类的事情。Eye、LookAt和Up是3D向量，这三个向量实际上是相机指定的所有内容。眼睛是相机的位置，它在空间中的位置。LookAt是您正在查看的对象的位置，或者更好地说是您正在查看的三维空间中的点，因为它实际上可以位于任何位置，而不仅仅是中心对象。如果你担心什么是上方向向量，这很简单。它是向量到向量（注视眼睛），但由于这样的向量数量是无限的，所以必须指定一个。如果您的相机位于

（0,0,0）

，并且您正在观看

（0,0，-1）

，并且您想站在腿上，则上方向向量将是

（0,1,0）

。如果您想倒立，请使用

（0，-1,0）

。如果你不明白，就写评论吧

由于没有任何camera类，因此需要单独存储这3个向量。我相信你们有点像你们移动的3D物体的中心。将该位置设置为每次更新后查看。同样在初始化阶段（制作3D对象时），选择相机的位置和上方向向量。每次更新对象位置后，以相同的方式更新摄影机位置。如果在Y轴上将对象向上移动1点，请对摄影机位置执行相同的操作。如果不希望旋转摄影机，则上方向向量保持不变。在每次这样的更新之后，使用更新的向量调用

gluLookAt

更新帖子：

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如果没有更大的参照系，我真的不知道发生了什么（但我无论如何也不想知道）。我很少对什么事情感到好奇。如果“中心”是存储对象位置的三维矢量，为什么要将此对象的中心设置为窗口的右上角？如果它是中心，你应该在

glOrtho

的第2和第4个参数中也有+diam，如果这样做会让事情变得糟糕，那么你对变量使用了错误的名称，或者在这之前做了一些错误的事情。你在更新的帖子中设置了注视位置，但我不明白你为什么要用这些参数来观察眼睛。在

gluLookAt

中，前3个参数应该是：

centerX、centerY、centerZ-diam

。这将使您的相机位于与对象相同的X和Y位置，但您将从距离

diam

沿Z轴查看它，您的问题在于理解