C# 摄像机正在观察一个球杆包裹物

我有一个3D相机，它以球体表面上的一个点为中心。它完美地跟随并围绕它旋转，除了在球体的极点。请注意，球体实际上是投影到球体上的立方体，以便于管理位置坐标

如果对象围绕球体水平移动，相机将按预期工作。但是，如果对象朝向球体的顶极或底极移动，相机将环绕该极。如果它笔直穿过杆子，当它穿过杆子时，它看起来会转180度

我理解为什么会发生这种情况——必须有一个全局上方向向量，相机才能知道如何定位自己。如果我将其上方向向量更改为不同的方向，例如右方向，相机将不再围绕顶部或底部极点翻转，而是在球体的左侧和右侧极点上显示相同的行为

我的问题是如何改变我的相机的行为，这样就不会发生这种情况。我想要的是让我的相机感觉到相机处于一个恒定的位置，看着球体，球体在X轴和Z轴上旋转

我意识到这可能会导致“错误”的方向-例如，如果用户从球体的正面开始，向上，然后向左，他们将在球体的左侧结束，但相机在其Z轴上旋转90度，而如果他们从正面开始，直接移向左侧，则不会旋转。这很好，因为我可以检测相机何时穿过一张脸并缓慢地“固定”相机的局部旋转，或者允许用户解锁相机，他们可以自己处理相机的角度

作为参考，我的相机目前正在使用此问题的解决方案进行计算：

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如有任何见解，将不胜感激

如果希望球体像轨迹球一样工作，请按照用户控件的指定对旋转矩阵应用增量旋转（例如，x轴和y轴）

在更新之后，您仍然需要“重新规范化”旋转矩阵——否则，数值错误将逐渐出现，并且您的旋转矩阵最终将不是旋转矩阵。计算应该是这样的：

update =  RotX(userInput.dX) * RotY(userInput.dY)
rawUpdatedRot = userRot * update
newZ = Normalize( Cross(rawUpdatedRot.x, rawUpdatedRot.y) )
newY = Normalize( Cross(newZ, rawUpdatedRot.x) )
newX = Normalize( rawUpdatedRot.x )
userRot = Matrix(newX, newY, newZ)

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查看SketchUp的旋转模型。当你穿过两极时，它们会反转向上的方向。你是如何围绕球体旋转的？矩阵还是四元数？不幸的是，我不能这样做，因为摄影机、球体和球体上的对象必须在世界空间中。我链接的线程解释了我是如何设置的；我很抱歉没有说得更清楚。是的，你可以：你只需要找出在哪里应用旋转。基本上，您需要将摄影机设置为球体中心的父对象，并在那里应用旋转。（请注意，摄影机变换以相反的方式应用于对象父对象层次中矩阵堆栈的“另一端”。）