OpenGL：在 3D 场景中移动

Question

我正在尝试使用箭头键在场景中移动车辆。我可以使用 left/right 键使车辆围绕自身旋转，但是当我尝试移动 forward/backward 时，无论车辆的正面朝向哪个方向，它都只会沿着一个轴移动。

glPushMatrix();

    // movement
    glTranslatef(movement, 0.0, 0.0);

    // turning
    glTranslatef(base, 0.0, 0.0);
    glRotatef(turnAngle, 0.0, 1.0, 0.0);
    glTranslatef(-base, 0.0, 0.0);

    drawCar();

glPopMatrix();

目前，我只在 up/down 键上递增或递减 movement。据我了解，我的对象在单个轴上移动的原因是因为我只在 x 轴上平移 movement。如何跟踪转弯时我的车辆前部朝向的位置并朝那个方向移动 'forward'？

Answer 1

首先，您应该知道您在 OpenGL 中使用一种旧的、已弃用的方式来做事。参见 Khronos wiki - Fixed Function Pipeline and See Khronos wiki - Legacy OpenGL。

在渲染中，场景的每个网格通常由模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵进行变换。投影矩阵描述了从场景的 3D 点到视口的 2D 点的映射。视图矩阵描述了观察场景的方向和位置。模型矩阵定义场景中网格的位置、方向和相对大小。
（参见）

为了控制对象在场景中的移动，必须逐步更改模型矩阵。这意味着您必须计算当前移动和当前旋转矩阵。将移动和旋转应用于模型，并为循环的下一个循环保留模型。在循环的下一个循环中，您必须使用上一个循环中的操纵模型矩阵，并且必须应用新的移动和旋转。这导致模型增量变化，始终基于其当前位置和方向。

要逐步更改模型矩阵，您必须执行以下操作：

用物体的初始位置初始化模型矩阵
加载当前模型矩阵glLoadMatrixf
通过glTranslatef and glRotatef
存储下一个循环的模型矩阵glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, view_mat)

在 OpenGL 中，每种矩阵模式都有一个矩阵堆栈（参见 glMatrixMode）。矩阵模式为GL_MODELVIEW、GL_PROJECTION和GL_TEXTURE.
对于模型矩阵，您需要一个可以存储它的变量。 model_mat要用初始位置初始化，矩阵栈的当前矩阵可以通过glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat):

得到

float model_mat[16];

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glTranslatef(base, 0.0, 0.0);
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat);
glPopMatrix();

要增量改变模型矩阵可以按如下方式处理：

float add_movment   = ....; 
flaot add_turnangle = ....;

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPushMatrix();

// load the current position and orientation of the object
glLoadMatrixf(model_mat);

// add movment
glTranslatef(add_movment, 0.0, 0.0);

// add trun angle
glRotatef(add_turnangle, 0.0, 1.0, 0.0);

// get the new model matrix
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, model_mat);

// draw the object
drawCar();

glPopMatrix();

OpenGL：在 3D 场景中移动

OpenGL: Moving around 3D Scene

opengl

coordinate-transformation