카메라가 목표 지점에 대해 어떻게 선회 할 수 있습니까?

카메라가 우주를 자유롭게 이동하는 장면을 그리고 있습니다. 카메라 클래스는 시점 (또는 보기 ), 카메라 위치 및 위쪽 벡터를 추적합니다. 이 벡터 / 포인트는 gluLookAt로 전달됩니다.

이동 및 확대 / 축소는 구현하기가 거의 쉽지 않습니다. 그러나 나는 훨씬 더 문제가 될 수 있는 시점에 대한 로테이션을 찾고 있습니다. 두 각도를 취하는 Camera.rotate 함수를 작성하고 싶습니다. 하나는 위 / 아래로 회전하고 다른 하나 는 시점을 중심으로 가상의 구를 따라 왼쪽 / 오른쪽으로 회전 합니다.

이 작업을 수행하는 쉬운 방법이 있습니까?

나는 쿼터니언에 대해 (간결하게) 읽었지만 상대적으로 간단한 장면 구성으로 더 쉬운 해결책이 있는지 알고 싶었습니다.

당신이 요구하는 것을 아크 볼 회전이라고합니다. 쿼터니언은 작동 방식을 이해 한 경우에만 쉬운 솔루션입니다. 그러나 쿼터니언 없이도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.

전제 조건

일반적인 개체 회전 방법을 알고 있습니까? 원점에 객체가 있다고 가정 해 봅시다. 회전 방법을 알고 있습니까 (힌트 : 회전 행렬을 곱함)? 그렇다면 객체를 먼저 번역 한 다음 회전하면 어떻게 될지 알고 있다고 가정합니다.

각도 축에서 회전 행렬을 계산하는 방법을 알아야합니다 (파이처럼 쉽고 온라인에서 무수한 방정식을 살펴보십시오. 많은 방정식도 코드를 제공합니다)

해결책

• 카메라의 위쪽 및 오른쪽 벡터를 가져 옵니다 . 그것들은 정규화되어야합니다.
• 초점에서 카메라로 벡터를 가져옵니다 (camPosition-Focus). 이것이 회전하려는 벡터입니다. 이 camFocusVector 라고합시다 .
• 카메라와 관련하여 요 / 피치에서 얼마나 회전시킬 것인지 결정
• 두 개의 회전 행렬을 만듭니다. 첫 번째 회전 행렬은 카메라 의 위쪽 을 사용자가 결정한 축 및 요 각도로 사용합니다. 두 번째 회전 매트릭스는 카메라 의 오른쪽 을 사용자가 결정한 축 및 피치 각도로 사용합니다.
• 이제 새로운 회전 행렬로 camFocusVector 를 회전하십시오 . 이것은 이제 원점을 기준으로 한 카메라의 새로운 위치입니다. 물론 초점과 관련이 있기를 바랍니다.
• 초점 위치를 camFocusVector에 추가하십시오 . 이것은 이제 카메라의 새로운 위치입니다. 그에 따라 카메라를 번역하십시오.
• 마지막으로 lookAt () 함수를 호출하여 카메라가 포커스 포인트에 초점을 맞추도록 요청하십시오.

경고

카메라가 작동을 멈출 특정 사례 나 특이점을 찾아야합니다. 예를 들어 똑바로보고 / 위로. 나는 당신이 그것들을 다루는 방법을 알아낼 것입니다.

EDIT1 : 카메라의 직교 법선 벡터를 다시 계산하는 방법

카메라의 방향을 이미 알고 있습니다 ((cameraPos-focusPoint) .normalize ()). 이제 카메라의 업이 + Y라고 가정하십시오 (또는 세계의 현재 업 축은 ... 당신에게 달려 있습니다). 이제 위쪽 으로 방향 을 건너면 오른쪽 으로 갈 수 있습니다 . 끝난? 아니! 위 벡터는 더 이상 다른 두 벡터와 직교하지 않습니다. 즉, 크로스 해결하려면 우측 으로 방향을 당신은 당신의 새로운 도착 을 위로 .

있습니다 그람 슈미트 orthonormalize 벡터로 사용되어야한다 정말로이다.

다시 말하지만, (어떤 경우에는 작동하지 않을 것입니다이 같은주의 사항을주의 깊게 살펴 방향 에 평행 까지 예를 들면).

필요한 것은 전형적인 ArcBall 카메라입니다. 기본적으로 대상 위치를 유지하고 해당 대상을 중심으로 "구형"으로 카메라를 움직일 수있는 카메라입니다.

그것은 XNA에 있지만 IIRC는 이전 에이 구현을 사용했으며 꽤 잘 작동했습니다.

http://roy-t.nl/index.php/2010/02/21/xna-simple-arcballcamera/

다음은 점을 중심으로 회전하는 코드입니다.

float distance;      // Straight line distance between the camera and look at point

// Calculate the camera position using the distance and angles
float camX = distance * -sinf(camAngleX*(M_PI/180)) * cosf((camAngleY)*(M_PI/180));
float camY = distance * -sinf((camAngleY)*(M_PI/180));
float camZ = -distance * cosf((camAngleX)*(M_PI/180)) * cosf((camAngleY)*(M_PI/180));

// Set the camera position and lookat point
gluLookAt(camX,camY,camZ,   // Camera position
          0.0, 0.0, 0.0,    // Look at point
          0.0, 1.0, 0.0);   // Up vector

이를 달성하기위한이 매우 간단한 알고리즘은 매우 훌륭합니다.

회전하려는 중심점을 P로 설정 ( "보거나"또는 "대상"점) :

translate(-P)

rotate horizontal
rotate vertical

translate(P)

나는 그것을 사용했다.

자매 사이트 스택 오버 플로우에서 찾은 소스 : https : //.com/questions/287655/opengl-rotating-a-camera-around-a-point