OpenGL gluLookAt（）未按預期工作

Question

我在OpenGL中的天空盒內製作過山車，並且沒有太多關於它的功能或計算機圖形的背景，它證明是非常困難的。我用Catmull-Rom樣條插值繪製了過山車，並用glVertex3f繪製了每個點。現在我想每50ms調用一次update()函數來移動攝像機在軌道上。 gluLookAt()正在產生奇怪的結果，無論是從屏幕上移除軌道，產生黑屏等。我想我需要移動一些矩陣函數，但我不確定在哪裏放置每一個。這是我到目前爲止的代碼：

int main(int argc, char** argc) 
{ 
    // ... load track, etc ... 

    // Init currpos, nextpos, iter, up 
    currpos = Vec3f(0, 0, 0); 
    nextpos = currpos; 
    iter = 0; 
    up = Vec3f(0, 1, 0); 

    deque<Vec3f> points; 
    Vec3f newpt; 

    // Loop through the points and interpolate 
    for (pointVectorIter pv = g_Track.points().begin(); pv != g_Track.points().end(); pv++) 
    { 
     Vec3f curr(*pv);   // Initialize the current point and a new point (to be drawn) 
     points.push_back(curr);  // Push the current point onto the stack 
     allpoints.push_back(curr); // Add current point to the total stack 

     if (points.size() == 4) // Check if there are 4 points in the stack, if so interpolate 
     { 
      for (float u = 0.0f; u < 1.0f; u += 0.01f) 
      { 
       newpt = interpolate(points[0], points[1], points[2], points[3], u); 
       glColor3f(1, 1, 1); 
       glVertex3f(newpt.x(), newpt.y(), newpt.z()); 

       allpoints.push_back(newpt); 
      } 

      points.pop_front(); 
     } 
    } 

    // glutInit, InitGL(), etc... 
} 

void InitGL(GLvoid) 
{ 
    glEnable(GL_DEPTH_TEST); 
    glDepthFunc(GL_LEQUAL); 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
    glLoadIdentity(); 
    gluPerspective(100.0, (GLfloat)WINDOW_WIDTH/(GLfloat)WINDOW_HEIGHT, .0001, 999999); 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f); 
} 

void display (void) 
{ 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
    glLoadIdentity(); 
    gluLookAt(currpos.x(), currpos.y(), currpos.z(), nextpos.x(), nextpos.y(), nextpos.z(), up.x(), up.y(), up.z()); 

    glPushMatrix(); 
    glEnable(GL_TEXTURE_2D); // Enable texturing from now on 

    /* draw skybox, this was from previous assignment and renders correctly */ 

    glPopMatrix(); 

    // now draw rollercoaster ... 

    glPushMatrix(); 
    glBegin(GL_LINE_STRIP); 

    deque<Vec3f> points; 
    Vec3f newpt; 

    for each (Vec3f pt in allpoints) 
    { 
     glColor3f(1, 1, 1); 
     glVertex3f(pt.x(), pt.y(), pt.z()); 
    } 

    glutTimerFunc(50, update, 1); 
    glEnd(); 
    glPopMatrix(); 

    // Swap buffers, so one we just drew is displayed 
    glutSwapBuffers(); 
} 

void update(int a) 
{ 
    if (iter < allpoints.size()) 
    { 
     currpos = allpoints[iter]; 
     nextpos = allpoints[iter + 1]; 

     gaze = nextpos - currpos; 
     gaze.Normalize(); 

     Vec3f::Cross3(binorm, gaze, up); 
     binorm.Normalize(); 

     Vec3f::Cross3(up, binorm, gaze); 
     up.Normalize(); 

     glutPostRedisplay(); 
    } 

    iter++; 
} 

的想法是，我保持一個全球性的雙端隊列allpoints包括樣條曲線的控制點和插值點。一旦完成，我每隔50ms撥打update()，並沿着allpoints的每個點移動攝像機。在該項目的以前版本中，我可以看到過山車正在正確繪製。這是gluLookAt()，似乎並沒有工作，我想如何。使用上面的代碼，程序開始時攝像頭用一部分過山車看着天空盒的一側，然後當update()被調用時，過山車消失，但攝像機不動。我一直在搞亂OpenGL矩陣功能，根據它們的位置有時update()也會導致一個空白屏幕。

Answer 1

除了沒有glPopMatrix（其中user971377已發現），你在你的繪圖程序，這當然會覆蓋您在update方法做了模型視圖矩陣的任何更改（使用gluLookAt）調用glLoadIdentity。

始終牢記：gluLookAt，glOrtho，gluPerspective，glTranslate，glRotate，和所有其他矩陣和轉換功能始終是當前選定的矩陣堆棧（由glMatrixMode改變）的頂級元素（由glPush/PopMatrix改變）上工作。它們總是乘以當前的矩陣，而不是替換它。對於gluPerspective，您應該致電glLoadIdentity，然後致電gluLookAt。整個相機的改變應該在渲染程序中完成，而不是更新程序。

而是在update做任何GL轉換的，你應該改變，而其上的攝像頭所依賴的變量和方法display設定相機（gluLookAt在模型視圖矩陣）。爲了證明標準的使用這些功能，你的代碼應該是這樣的：

void display() 
{ 
    <general state setup (glClear, ...)> 

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
    glLoadIdentity(); 
    glLookAt(camera);  //view transformation (camera) 

    //object 1 
    glPushMatrix();  //save modelview 
    glTranslate/glRotate/glScale;  //local model transformations 
    <draw object 1> 
    glPopMatrix(); 
    ... 
    //object n 
    glPushMatrix();  //save modelview 
    glTranslate/glRotate/glScale;  //local model transformations 
    <draw object n> 
    glPopMatrix(); 

    gluSwapBuffers(); 
} 

void update() 
{ 
    camera = ...; 
} 

}

Answer 2

gluLookAt總是將其結果應用到當前矩陣，在你的情況下它是GL_MODEL_VIEW。但是當你渲染你的過山車時，你會在這個矩陣中加載身份，這會抹掉你使用gluLookAt的值。

在這種情況下，您不需要觸摸模型視圖。實際上，GL_MODEL_VIEW表示模型矩陣乘以視圖矩陣。在這種情況下，您可以glPushMatrix()後跟glMulMatrix(myModelMatrix)並在呈現glPopMatrix()後。有了這個，你可以將視圖矩陣保留在GL_MODEL_VIEW中，並且每個對象仍然使用不同的模型矩陣。我還建議你只改變投影矩陣一次而不是每幀。

Answer 3

它一直以來我感動OpenGL的很長一段時間，但這裏要考慮幾件事情：顯示

• 每次調用（），您繪製有那麼當前矩陣加載身份天空盒矩陣繪製過山車。也許在push/pop內加載身份，以使天空盒保持不變，但是你在雲霄飛車上的流行變形被應用。
• 您是否需要每次調用display（）時調用gluPerspective和glMatrixMode？
• 反覆從上往上計算binorm，然後從binorm開始，可能會給您帶來意想不到的結果，即相機在屏幕z軸周圍的旋轉。
• 對gluLookAt的調用似乎有反向的nextpos和currpos，將相機指向相反的方向。
• （僅限意見）使用完全靜止的天空盒可能仍會看起來很奇怪。在繪製天空盒和過山車時匹配相機旋轉（但不能平移）可能會更好看。

Answer 4

在你的代碼glPushMatrix();注意到的是所謂的無glPopMatrix();

只是一個想法，這可能是與你的問題。