OpenGL/Glut绘制棱锥体-骨架骨骼

我想在OpenGL中绘制一个人体骨架（姿势估计项目），使用任何可能有用的工具包。 我已经有了一些简单的工作，用

glvertex3d // and/or 
glutWireSphere

骨头上有

glBbegin(GL_Lines)
glvertex3d // coordinates of starting point
glvertex3d // coordinates of ending point
glEnd()

这看起来与下一张图片非常相似，但是这张骨骼描述并没有给出任何关于骨骼旋转的直觉

我想要一些看起来更像下图的东西，骨骼画成细长的金字塔

在这方面，供过于求似乎没有帮助

glutWireCone // better than simple line, but still no intuition about rotation
glutWireTetrahedron // not really useful / parametrizable

---

是否有可用的工具，或者这应该是一个自定义解决方案？

GLUT对象将使用当前的OpenGL modelview矩阵绘制。这可用于控制渲染对象的位置、旋转，甚至缩放。使用圆锥体时，首先平移（使用

glTranslate（）

）到一个端点的位置，然后旋转（使用

glRotate（）

或

glMultMatrix（）

）使圆锥体指向另一个端点。最后，调用

GLUTWIRCONE（）

方法，使高度等于从一个端点到另一个端点的距离

棘手的一点是找到

glRotate（）

参数。默认情况下，GLUT将沿Z轴绘制圆锥体，因此旋转需要是将Z轴旋转到端点减去起点定义的轴所需的任何旋转。GLM数学库对于这类事情非常有用。它甚至有一个很好的解释

所以你可以这样做：

// these are filled in with your start and end points
glm::vec3 start, end; 
glm::vec3 direction = end - start;
glm::quat rotation = rotation(glm::vec3(0, 0, 1), direction);
glm::mat4 rotationMatrix = glm::mat4_cast(rotation);
glMultMatrixf(&rotationMatrix);

---

通过为glut圆锥体中的切片数指定3，可以获得四面体效果。事实上，如果

glutwire四面体

没有按照

glutwire圆锥体

实现，我不会感到非常惊讶。正如上面的评论所述，杰里科的回答确实帮助我解决了这个问题

这个答案建立在他的帖子上，只是为了让事情更完整一点，以备将来参考

请查找GLM库，它是一个只包含头文件的库，因此您不需要构建它，只需链接到它并包含必要的头文件即可。它有一些很棒的工具，如下所示

#define GLM_FORCE_RADIANS // for compatibility between GLM and OpenGL API legacy functions
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>    // for glm::mat4_cast // casting quaternion->mat4
#include <glm/gtx/quaternion.hpp>  // for glm::rotation
#include <glm/gtx/string_cast.hpp> // for glm::to_string
...
...
...
// _startBoneVec3 used below is Eigen::Vector3d
// _endddBoneVec3 used below is Eigen::Vector3d
...
...
...
//
// for JOINTS
//
glPushMatrix();
    glTranslated( _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glutWireSphere(1.0,30,30);
glPopMatrix();
...
...
//
// for BONES
//
glPushMatrix();
    float boneLength = ( _endddBoneVec3  - _startBoneVec3 ).norm();
    glTranslated(        _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmStart( _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmEnddd( _endddBoneVec3(0),_endddBoneVec3(1),_endddBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmDirrr   = glm::normalize( _glmEnddd - _glmStart ); // super important to normalize!!!
    glm::quat _glmRotQuat = glm::rotation( glm::vec3(0,0,1),_glmDirrr); // calculates rotation quaternion between 2 normalized vectors
  //glm::mat4 _glmRotMat = glm::mat4_cast(_glmRotQuat); // quaternion -> mat4
    glm::mat4 _glmRotMat = glm::toMat4   (_glmRotQuat); // quaternion -> mat4
  //std::cout <<  glm::to_string(_glmDirrr) << std::endl;
    glMultMatrixf(glm::value_ptr(_glmRotMat));
    glutWireCone(4.2,boneLength,4,20); // cone with 4 slices = pyramid-like
glPopMatrix();

#定义GLM_FORCE_RADIANS//以实现GLM和OpenGL API遗留函数之间的兼容性
#包括
#包含//用于glm:：mat4\U cast//铸造四元数->mat4
#包含//用于glm:：旋转
#包含//用于glm:：to_字符串
...
...
...
//_下面使用的startBoneVec3是Eigen:：Vector3d
//_endddBoneVec3下面使用的是Eigen:：Vector3d
...
...
...
//
//接头
//
glPushMatrix（）；
glTranslated（_startBoneVec3（0），_startBoneVec3（1），_startBoneVec3（2））；
（1.0,30,30）；
glPopMatrix（）；
...
...
//
//骨头
//
glPushMatrix（）；
float bonelelength=（_endddBoneVec3-_startBoneVec3）.norm（）；
glTranslated（_startBoneVec3（0），_startBoneVec3（1），_startBoneVec3（2））；
glm：：vec3_glmStart（_startBoneVec3（0），_startBoneVec3（1），_startBoneVec3（2））；
glm:：vec3(0),1,2),；
glm:：vec3 _glmdirr=glm:：normalize（_glmendd-_glmStart）；//正常化非常重要！！！
glm:：quat _glmRotQuat=glm:：rotation（glm:：vec3（0,0,1），_glmdirr）；//计算两个规格化向量之间的旋转四元数
//glm:：mat4 _glmRotMat=glm:：mat4 _cast（_glmRotQuat）；//四元数->mat4
glm:：mat4 _glmRotMat=glm:：toMat4（_glmRotQuat）；//四元数->mat4
//谢谢杰里科，很好的回答！！！我只是按照你的建议做了这件事。还感谢您给我指出GLM，我以前从未使用过它，而且似乎非常有帮助，我希望我早就被指出：）您的答案当然可以接受，但我也会发布我的代码片段供其他人将来参考（记下#包括和一些注释）没有理由使用
glTranslated
而不是
glTranslatef
。我不确定norm（）做什么。如果是glm:：length（_endddBoneVec3-_startBoneVec3），这可能更清楚；没错，我只是习惯了大部分时间和替身一起工作。函数
norm（）。代码snipet是从我的代码中粘贴而来的，但对于本例来说，函数
glm:：length
可能确实更直观。只需另外注意，Eigen也提供了类似的解决方案。
#define GLM_FORCE_RADIANS // for compatibility between GLM and OpenGL API legacy functions
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>    // for glm::mat4_cast // casting quaternion->mat4
#include <glm/gtx/quaternion.hpp>  // for glm::rotation
#include <glm/gtx/string_cast.hpp> // for glm::to_string
...
...
...
// _startBoneVec3 used below is Eigen::Vector3d
// _endddBoneVec3 used below is Eigen::Vector3d
...
...
...
//
// for JOINTS
//
glPushMatrix();
    glTranslated( _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glutWireSphere(1.0,30,30);
glPopMatrix();
...
...
//
// for BONES
//
glPushMatrix();
    float boneLength = ( _endddBoneVec3  - _startBoneVec3 ).norm();
    glTranslated(        _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmStart( _startBoneVec3(0),_startBoneVec3(1),_startBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmEnddd( _endddBoneVec3(0),_endddBoneVec3(1),_endddBoneVec3(2) );
    glm::vec3 _glmDirrr   = glm::normalize( _glmEnddd - _glmStart ); // super important to normalize!!!
    glm::quat _glmRotQuat = glm::rotation( glm::vec3(0,0,1),_glmDirrr); // calculates rotation quaternion between 2 normalized vectors
  //glm::mat4 _glmRotMat = glm::mat4_cast(_glmRotQuat); // quaternion -> mat4
    glm::mat4 _glmRotMat = glm::toMat4   (_glmRotQuat); // quaternion -> mat4
  //std::cout <<  glm::to_string(_glmDirrr) << std::endl;
    glMultMatrixf(glm::value_ptr(_glmRotMat));
    glutWireCone(4.2,boneLength,4,20); // cone with 4 slices = pyramid-like
glPopMatrix();