Understanding Glm :: lookAt()

Question

Ich bin ein tutorial zu lernen OpenGL, in dem sie glm::lookAt() Funktion verwendet, um eine Ansicht zu bauen, aber ich kann nicht die Funktionsweise von glm::lookAt() verstehen und anscheinend gibt es keine detaillierte Dokumentation von GLM. Kann mir bitte jemand helfen, die Parameter und Funktionsweise von glm::lookAt() zu verstehen?

GLM-Dokumentation sagt:

detail::tmat4x4<T> glm::gtc::matrix_transform::lookAt 
( 
    detail::tvec3<T> const & eye, 
    detail::tvec3<T> const & center, 
    detail::tvec3<T> const & up 
) 

Mein gegenwärtiges Verständnis ist, dass die Kamera bei eye befindet und in Richtung center konfrontiert. (Und ich weiß nicht, was die up ist)

Answer 1

Versuchen Sie, die inneren Abläufe oder nur die Params zu verstehen?

Der Vektor up ist im Grunde genommen ein Vektor, der die Richtung Ihrer Welt nach oben definiert. In fast allen normalen Fällen ist dies der Vektor (0, 1, 0), d. H. Zu positivem Y. eye ist die Position des Blickpunkts der Kamera und center ist der Ort, an dem Sie sich gerade befinden (eine Position). Wenn Sie anstelle einer Mittelposition einen Richtungsvektor verwenden möchten, können Sie einfach eye + D als Mittelposition verwenden, wobei D z. B. ein Einheitsvektor sein kann.

Für die inneren Arbeiten, oder mehr Details, ist dies eine allgemeine Grundfunktion für den Aufbau einer Ansichtsmatrix. Versuchen Sie, die Dokumentation für gluLookAt() zu lesen, die funktional äquivalent ist.

Answer 2

Hier definiert der Vektor Up die Richtung "nach oben" in Ihrer 3D-Welt (für diese Kamera). Zum Beispiel bedeutet der Wert vec3(0, 0, 1), dass die Z-Achse nach oben zeigt.

Eye ist der Punkt, wo Sie virtuelle 3D-Kamera befindet.

Und Center ist der Punkt, den die Kamera betrachtet (Zentrum der Szene).

Der beste Weg, etwas zu verstehen, ist es, es selbst zu machen. Hier ist, wie eine Kameratransformation unter Verwendung von 3 Vektoren aufgebaut werden kann: Eye, Center und Up.

LMatrix4 LookAt(const LVector3& Eye, const LVector3& Center, const LVector3& Up) 
{ 
    LMatrix4 Matrix; 

    LVector3 X, Y, Z; 

Erstelle ein neues Koordinatensystem:

Z = Eye - Center; 
    Z.Normalize(); 
    Y = Up; 
    X = Y.Cross(Z); 

Recompute Y = Z cross X:

Y = Z.Cross(X); 

Die Länge des Kreuzprodukts, um die Fläche des Parallelogramms entspricht, welches < 1 ist.0 für nicht-senkrechte Einheitslängen-Vektoren; so normalisieren X, Y hier:

X.Normalize(); 
    Y.Normalize(); 

Setzen Sie alles in die resultierende 4x4 Matrix:

Matrix[0][0] = X.x; 
    Matrix[1][0] = X.y; 
    Matrix[2][0] = X.z; 
    Matrix[3][0] = -X.Dot(Eye); 
    Matrix[0][1] = Y.x; 
    Matrix[1][1] = Y.y; 
    Matrix[2][1] = Y.z; 
    Matrix[3][1] = -Y.Dot(Eye); 
    Matrix[0][2] = Z.x; 
    Matrix[1][2] = Z.y; 
    Matrix[2][2] = Z.z; 
    Matrix[3][2] = -Z.Dot(Eye); 
    Matrix[0][3] = 0; 
    Matrix[1][3] = 0; 
    Matrix[2][3] = 0; 
    Matrix[3][3] = 1.0f; 

    return Matrix; 
} 

Answer 3

detail::tmat4x4<T> glm::gtc::matrix_transform::lookAt 
( 
    detail::tvec3<T> const & //eye position in worldspace 
    detail::tvec3<T> const & //the point where we look at 
    detail::tvec3<T> const & //the vector of upwords(your head is up) 
) 

Es ist nicht schwierig, vielleicht müssen Sie die drei Koordinaten überprüfen: Objekt (oder Modell) Koordinaten, Weltkoordinaten und Kamera (oder Ansicht) Koordinaten.