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Opengl 将Z轴与向量对齐的最简单方法是什么?_Opengl_3d_Vector_Alignment_Matrix - Fatal编程技术网

Opengl 将Z轴与向量对齐的最简单方法是什么?

Opengl 将Z轴与向量对齐的最简单方法是什么?,opengl,3d,vector,alignment,matrix,Opengl,3d,Vector,Alignment,Matrix,给定一个点如(0,0,0)和一个向量如(x,y,z)。将以(0,0,0)为中心的负Z轴与该向量的方向对齐的最简单方法是什么?使用OpenGL的示例是受欢迎的,但不是必需的。要回答我自己的问题,我想到的最好答案是: 将向量分解为“组件”。x分量是沿x轴的位移。如果我们转向三角学,我们得到cos(alpha)=x/向量的大小。如果我们计算RHS,那么我们可以导出alpha,这是我们必须绕y轴旋转的量 然后,通过一系列对glRotatef()的调用,可以将坐标系与向量对齐。有许多不同的方法来旋转坐标系

给定一个点如(0,0,0)和一个向量如(x,y,z)。将以(0,0,0)为中心的负Z轴与该向量的方向对齐的最简单方法是什么?使用OpenGL的示例是受欢迎的,但不是必需的。

要回答我自己的问题,我想到的最好答案是:

将向量分解为“组件”。x分量是沿x轴的位移。如果我们转向三角学,我们得到cos(alpha)=x/向量的大小。如果我们计算RHS,那么我们可以导出alpha,这是我们必须绕y轴旋转的量


然后,通过一系列对glRotatef()的调用,可以将坐标系与向量对齐。

有许多不同的方法来旋转坐标系以指向给定的方向;它们都将使z轴指向您想要的方向,但x轴和y轴的方向有所不同

下面是最短的旋转,这可能是您想要的,也可能不是您想要的

vec3 target_dir = normalise( vector );
float rot_angle = acos( dot_product(target_dir,z_axis) );
if( fabs(rot_angle) > a_very_small_number )
{
    vec3 rot_axis = normalise( cross_product(target_dir,z_axis) );
    glRotatef( rot_angle, rot_axis.x, rot_axis.y, rot_axis.z );
}

有很多关于旋转坐标(或旋转对象,相当于相同的事情)的资源。我从中学到了很多关于如何在多个维度上编程的知识,尤其是

该页面有一节“将向量移动到z轴的变换”,其中
似乎是你想要的,或者可能是相反的。

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不确定我是否理解你的问题,你的意思是旋转轴,使z轴位于(0,0,0)和(x,y,z)之间的向量方向上?几乎,但不完全。我有一个向量(x,y,z),它描述了我希望z轴指向的方向。这更清楚吗?谢谢你的回答。但请注意,对于openGL,glRotatef采用角度(而不是半径),因此它应该是glRotatef(-rot_angle/PI*180,rot_axis.x,rot_axis.y,rot_axis.z);