我的3D OpenGL對象圍繞世界原點旋轉，而不是本地空間原點。我在做什麼錯誤或誤解？

Question

我已經堅持了兩天了，我不確定在哪裏看。我使用OpenGL呈現兩個3D立方體，並嘗試將這些場景中的每個立方體應用局部旋轉以響應我按下按鈕。

我已經到了我的立方體在三維空間旋轉的地步，但它們都圍繞着世界空間的起源旋轉，而不是它們自己的本地起源。

（夫婦第二視頻） https://www.youtube.com/watch?v=3mrK4_cCvUw

在網上淘後，計算MVP合適的公式爲：

auto const model = TranslationMatrix * RotationMatrix * ScaleMatrix; 
auto const modelview = projection * view * model; 

我的每個立方體都有它自己的「模型」，這定義如下：

struct model 
{ 
    glm::vec3 translation; 
    glm::quat rotation; 
    glm::vec3 scale = glm::vec3{1.0f}; 
}; 

當我按下鍵盤上的按鈕時，我創建了一個代表n的四元數並將其與先前的旋轉四元數相乘，並將其更新到位。

功能如下：

template<typename TData> 
void rotate_entity(TData &data, ecst::entity_id const eid, float const angle, 
    glm::vec3 const& axis) const 
{ 
    auto &m = data.get(ct::model, eid); 
    auto const q = glm::angleAxis(glm::degrees(angle), axis); 
    m.rotation = q * m.rotation; 

    // I'm a bit unsure on this last line above, I've also tried the following without fully understanding the difference 
    // m.rotation = m.rotation * q; 
} 

軸由用戶提供的，像這樣：

// inside user-input handling function 
float constexpr ANGLE = 0.2f; 

... 

// y-rotation 
case SDLK_u: { 
    auto constexpr ROTATION_VECTOR = glm::vec3{0.0f, 1.0f, 0.0f}; 
    rotate_entities(data, ANGLE, ROTATION_VECTOR); 
    break; 
} 
case SDLK_i: { 
    auto constexpr ROTATION_VECTOR = glm::vec3{0.0f, -1.0f, 0.0f}; 
    rotate_entities(data, ANGLE, ROTATION_VECTOR); 
    break; 
} 

我的GLSL頂點着色器是非常簡單的從我的發現示例代碼在那裏：

// attributes input to the vertex shader 
in vec4 a_position; // position value 

// output of the vertex shader - input to fragment 
// shader 
out vec3 v_uv; 

uniform mat4 u_mvmatrix; 

void main() 
{ 
    gl_Position = u_mvmatrix * a_position; 
    v_uv = vec3(a_position.x, a_position.y, a_position.z); 
} 

在我的繪圖代碼中，我使用的確切代碼來計算ea的MVP CH立方體是：

... 
auto const& model = shape.model(); 

auto const tmatrix = glm::translate(glm::mat4{}, model.translation); 
auto const rmatrix = glm::toMat4(model.rotation); 
auto const smatrix = glm::scale(glm::mat4{}, model.scale); 
auto const mmatrix = tmatrix * rmatrix * smatrix; 
auto const mvmatrix = projection * view * mmatrix; 

// simple wrapper that does logging and forwards to glUniformMatrix4fv() 
p.set_uniform_matrix_4fv(logger, "u_mvmatrix", mvmatrix); 

我的程序早些時候，我計算我的看法/投影矩陣，像這樣：

auto const windowheight = static_cast<GLfloat>(hw.h); 
auto const windowwidth = static_cast<GLfloat>(hw.w); 
auto projection = glm::perspective(60.0f, (windowwidth/windowheight), 0.1f, 100.0f); 
auto view = glm::lookAt(
    glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f), // camera position 
    glm::vec3(0.0f, 0.0f, -1.0f), // look at origin 
    glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)); // "up" vector 

將在世界空間我的立方體的位置是在Z軸上，所以他們應該是可見的：

cube0.set_world_position(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); 
cube1.set_world_position(-0.7f, 0.7f, 0.0f, 1.0f); 

// I call set_world_position() exactly once before my game enter's it's main loop. 
// I never call this again, it just modifies the vertex used as the center of the shape. 
// It doesn't modify the model matrix at all. 
// I call it once before my game enter's it's game loop, and I never modify it after that. 

所以，我的問題是，是更新對象的旋轉的適當方式？

我應該直接在對象的「模型」中存儲四元數嗎？

我應該存儲我的翻譯和縮放作爲單獨的vec3？

有沒有更簡單的方法來做到這一點？我一直在閱讀和重讀任何我能找到的東西，但我沒有看到任何人以同樣的方式做這件事。

本教程對細節略有不足，具體如何將旋轉應用於現有旋轉（我相信這只是將四元數乘以一起，這正是我在rotate_entity（...）中所做的） 。 http://www.opengl-tutorial.org/intermediate-tutorials/tutorial-17-quaternions/ https://github.com/opengl-tutorials/ogl/blob/master/tutorial17_rotations/tutorial17.cpp#L306-L311

是否更有意義，存儲所產生的「MVP」矩陣幻想自己爲「模型」和應用GLM ::變換/ GLM ::規模/ GLM ::在MVP矩陣旋轉操作直？ （我早些時候嘗試了最後一個選項，但我無法弄清楚如何讓它工作）。

謝謝！

編輯：更好的鏈路

Answer 1

一般情況下，你不想修改CPU上你的模型的各個頂點的位置。這是頂點程序的全部目的。模型矩陣的目的是將模型定位在頂點程序中的世界中。要使模型圍繞其中心旋轉，需要先將中心移動到原點，然後旋轉它，然後將中心移動到其最終位置。假設你有一個從（0,0,0）延伸到（1,1,1）的立方體。您需要：

1. 由角由（-0.5，-0.5，-0.5）
2. 旋轉轉換立方體
3. 由（0.5，0.5，0.5）
4. 轉換立方體的翻譯立方體無論它屬於場景

您可以在最後2名翻譯合併成一個單一的一個，當然，你可以摺疊所有這些轉換爲一個矩陣那是你的模型矩陣。