OpenGL LookAt 混淆

Question

我在网上看到，如果我们想直接计算世界到视图矩阵，我们可以使用 OpenGl 的 LookAt 函数如果你有相机位置，相机正在注视的位置和一个向上矢量。

然而，这是我的困惑，该函数接受以下内容：

lookAt(const Vector3& vEye, const Vector3& vAt, const Vector3& vUp)

如果我的相机只是简单地观察具有任意 z 缓冲区值的正 z 轴，"vAt" 向量会是什么？我知道它告诉你相机正在看哪个点，但如果我只是沿着 z 轴看，而不是在任何特定点，向量会是什么？

Answer 1

在我看来，您对轴系统感到困惑。简要说明：

因为您确实需要相机（或您喜欢的眼睛）来观察世界，所以一切都必须在相机坐标中定义（或视图 Space，同样是您喜欢的）。

通常，世界是在右手轴系中定义的。这意味着 Z 轴上的向量是 X 轴和 Y 轴上向量的 叉积：Vz = Vx x Vy。如果更改顺序 (Vz' = Vy x Vx)，则会得到左手轴系，即 Vz' = - Vz

视图 Space 通常也是在右手坐标系中定义的。将 X 轴定义为向右，将 Y 轴定义为向上，使 Z 轴向您的背部（或您喜欢的相机后面）增长。这意味着你能看到的一切都在你的面前，在你的视野space坐标系中有负Z坐标，而不是在世界坐标系中。
完全没关系。您所需要的只是一个考虑到这一点的良好变换矩阵。

为了构建典型的 "lookAt" 矩阵，您需要相机的位置（因为所有东西都必须在那里平移），一个 "target" 来定义观察方向（一个向量朝向负 Z 轴）和一个向上矢量来定义倾斜度，即头部与肩膀的角度。使用这些向量的叉积计算矩阵成员。也可以使用旋转获得，但叉积包括旋转并且它们更便宜。

这个典型的 "lookAt" 矩阵的构建方式需要这三个数据（位置、目标、向上）在世界坐标系中定义。

最后是您的问题：您的相机位于 (xc,yc,zc) 并注视 Z 轴正方向上的一个点。这还不够。 Z 轴上的任何点都是 (0,0,zp)。选择"zp"相关"zc"：如果你想让相机看世界正Z轴方向，那么你需要zp > zc。 "zp" 有多大并不重要。好吧，除了数字问题。

记住：世界坐标系中的一切。