OpenGL中的轨迹球旋转

我在OpenGL上实现轨迹球旋转时遇到问题。当我使用轨迹球沿X轴向右旋转90度（在屏幕上从左向右拖动鼠标）旋转立方体，然后尝试将其从屏幕顶部拖动到底部时，我希望立方体沿透视图的y轴旋转。相反，它在旋转后会沿着y轴旋转，从我的角度来看是侧向旋转

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有人能告诉我我做错了什么吗？

听起来你没有用四元数来表示旋转。如果你搜索“Arcball Graphics Gems”，你应该能够在Graphic Gems IV中找到Ken Shoemake的代码

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或者，如果您只需要代码，.

+1以获取Daniel关于四元数和Arcball的建议。您应该始终使用四元数来表示方向和旋转

另外一个提示：Gavin Bell实现的Arcball的扩展使鼠标在旋转球体外的点击更加直观。它在Glut库的示例中随一起分发，以及

它与实现类似，但球体内部和外部之间的过渡是平滑的。Bell的方法用于许多开源3D库，包括：

• Meshlab/

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我找到了一种既便宜又肮脏的方法。 所以OpenGL中的矩阵是这样的
0123
4567
891011
12 13 14 15

如果你把3个垂直数字作为你的旋转矢量，你会得到你想要的效果。例如：

如果围绕向量（0、4、8）旋转，则将围绕x轴旋转。
类似地，（1，5，9）将是y，（3，6，10）将是z.
为什么有效？。。。。当你取垂直数时，你做了一个原始矩阵的转置副本，这给了你一个与旋转矩阵相比的原点矩阵。。。。。对不起，我不是数学家，但它是有效的。相信我；）

我在OpenGL ES上的示例代码：

        Matrix.rotateM(Settings.anchorMatrix, 0, rX, Settings.anchorMatrix[0], Settings.anchorMatrix[4], Settings.anchorMatrix[8]);
        Matrix.rotateM(Settings.anchorMatrix, 0, rY, Settings.anchorMatrix[1], Settings.anchorMatrix[5], Settings.anchorMatrix[9]);
        Matrix.rotateM(Settings.anchorMatrix, 0, rZ, Settings.anchorMatrix[2], Settings.anchorMatrix[6], Settings.anchorMatrix[10]);

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从技术上讲，anchorMatrix是我为跟踪而创建的主要矩阵。Android OpenGL ES不允许我从状态机获取当前矩阵。

这是一个非常古老的问题，但我遇到了完全相同的问题，因为我试图将learnopengl.com中的摄像头代码改编为Arcball模型。。。重要的是，我不想转移到四元数，因为用四元数做的任何事情都可以用标准线性代数来完成

我找到的一个解决方案是将弧球的坐标转换为相机坐标（就像弧球随相机旋转一样）

我还使用Rodrigues公式旋转相机的位置、前向和上向向量，然后使用glm:LookAt返回最终的ViewMatrix（输入顶点着色器的ViewMatrix）

目前，我有一个快速而肮脏的解决方案，如下所示：

// Processes input received from a mouse input system. 
void ProcessMouseMovement(glm::vec2 prevMouse, glm::vec2 curMouse)
{
    glm::vec3 p1 = screen_to_arcball( curMouse );
    glm::vec3 p2 = screen_to_arcball( prevMouse );

    // Rotate arcball to camera coordinates
    p1 = glm::vec3( glm::inverse(ViewMatrix) * glm::vec4(p1, 0.0));
    p2 = glm::vec3( glm::inverse(ViewMatrix) * glm::vec4(p2, 0.0));

    glm::vec3 axis = glm::cross(p1, p2);

    float angle = std::acos(glm::dot(p1,p2));

    if ( angle > 0.001f)
    {
        // Rotate
        Position = rotate_axis_angle(Position, axis, angle);
        Front = rotate_axis_angle(Front, axis, angle);
        Up = rotate_axis_angle(Up, axis, angle);

        ViewMatrix = glm::lookAt(Position, Position + Front, Up);
    }
}

// Get Arcball coordinates from screen
glm::vec3 screen_to_arcball(const glm::vec2 &p)
{
    const float dist = glm::dot(p, p);
    if (dist < 0.999f) 
    {
        // If we're on/in the sphere return the point on it
        return glm::vec3(p.x, p.y, std::sqrt(1.f - dist));
    } 
    else 
    {
        // otherwise we project the point onto the sphere
        const glm::vec2 proj = glm::normalize(p);
        return glm::vec3(proj.x, proj.y, 0.f);
    }
}

// Rotate vector given (angle,axis) using Rodrigues' formula
glm::vec3 rotate_axis_angle(glm:: vec3 &vec, glm:: vec3 axis, float angle)
{
    axis = glm::normalize(axis);
    glm::vec3 cross_axis = glm::cross(axis, vec);
    vec = vec * std::cos(angle) + axis * glm::dot(axis,vec) * (1.0f - std::cos(angle)) + cross_axis * std::sin(angle); 
    return vec;
}

//处理从鼠标输入系统接收的输入。
void ProcessMouseMovement（glm:：vec2 prevMouse，glm:：vec2 curMouse）
{
glm:：vec3 p1=屏幕到弧球（鼠标）；
glm:：vec3 p2=屏幕到弧球（鼠标前）；
//将弧球旋转到摄影机坐标
p1=glm:：vec3（glm:：逆（ViewMatrix）*glm:：vec4（p1，0.0））；
p2=glm:：vec3（glm:：inverse（ViewMatrix）*glm:：vec4（p2，0.0））；
glm:：vec3轴=glm:：交叉（p1，p2）；
浮动角度=std:：acos（glm:：dot（p1，p2））；
如果（角度>0.001f）
{
//轮换
位置=旋转轴角度（位置、轴、角度）；
前=旋转轴角度（前、轴、角度）；
向上=旋转轴角度（向上，轴，角度）；
ViewMatrix=glm:：注视（位置、位置+前方、上方）；
}
}
//从屏幕获取弧球坐标
glm:：vec3屏幕至电弧球（常量glm:：vec2&p）
{
常量浮点距离=glm:：点（p，p）；
如果（距离<0.999f）
{
//如果我们在球体上，返回球体上的点
返回glm:：vec3（p.x，p.y，std:：sqrt（1.f-dist））；
} 
其他的
{
//否则，我们将点投影到球体上
常量glm:：vec2 proj=glm:：normalize（p）；
返回glm:：vec3（项目x、项目y、0.f）；
}
}
//使用罗德里格斯公式旋转给定矢量（角度、轴）
glm:：vec3旋转\轴\角度（glm:：vec3&vec，glm:：vec3轴，浮动角度）
{
axis=glm:：规格化（axis）；
glm:：vec3交叉轴=glm:：交叉轴（轴，vec）；
vec=vec*std:：cos（角度）+轴*glm:：dot（轴，vec）*（1.0f-std:：cos（角度））+十字轴*std:：sin（角度）；
返回向量；
}

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顺便说一句，我从中获取了screen-to-arcball函数。

你能发布一个最小过剩程序来演示这个问题吗？还有一些ArcBall代码。