c++ - 编写 LookAt 函数

Question

我目前正在尝试使用 Source SDK 用 C++ 编写 LookAt 函数。 我做了一些研究，发现了很多链接，但其中很多都是关于 Unity 或 Glm 的，并且使用了四元数和旋转矩阵，但我不需要这个。

所以，这是我的问题:
我在 Portal 2 中。我有一个位置坐标为 x、y、z 的目标，并且我有我的玩家的位置和他的旋转角度(偏航、俯仰、滚动)。当我使用以目标坐标作为参数的函数时，我希望我的玩家能够查看目标。
我发现了这个:Point look at Point但效果不太好，最终的角度从来都不好。

我认为这是因为在 Portal 2 中，如果我引用 this image :
对于旋转，偏航轴对应于游戏中的 y 坐标，俯仰轴对应于 z 轴(从玩家的后到前)，滚动轴对应于 x 轴。

翻译:
图片的z轴对应游戏中的z轴，y为x轴，x为y轴。

我很难根据自己的需要调整在互联网上找到的代码。
你能帮我吗？

提前谢谢您。

我目前拥有的代码是这个:

float xdistance = pos.x - target.x;
float ydistance = pos.y - target.y;
float zdistance = pos.z - target.z;
float xzdistance = sqrtf(xdistance * xdistance + zdistance * zdistance);

//Final angle: 
QAngle a = { RAD2DEG((atan2f(ydistance, zdistance))), RAD2DEG(-(atan2f(xdistance, zdistance))), 0 };

Answer 1

我假设您想要的相机是 4x4 homogenous transform matrix

正确实现look at需要的是:

1. 相机位置 pos

   因为这是针对玩家的，所以你的位置是固定且已知的......

2. 目标位置 target

3. 查看方向 dir

   可以简单地计算为:

    dir = target-pos
    dir /= |dir|
   

4. 某些对齐方向(如向上)

   这取决于您的游戏...对于基于地形的游戏，您可以使用 UP vector (如 (0,1,0) )或垂直于表面等...对于基于 6 DOF 的应用程序，您可以使用一些玩家本地 vector ... 请注意，此对齐 vector 不得平行于 dir 否则，后者的叉积将无法正常工作。在这种情况下，您可以选择不同的对齐 vector ，如 RIGHT、NORT 等。

要构建 3D 变换矩阵，您需要位置 O和 3 个基本 vector ( X,Y,Z )，它们是单位且彼此垂直。位置是pos基本 vector 之一是 dir (这取决于您所寻找的轴，例如OpenGL通常使用的透视图 -Z )。所以你需要的是计算其他两个基 vector 。让我们考虑一下我们将在 -Z 中查看方向如此:

-Z =  dir
 Z = -dir

要获得其他 2 个基 vector ，只需利用叉积...

X = cross(UP,Z)
X /= |X|
Y = cross(Z,X)
Y /= |Y|

原点就是相机位置:

O = pos

cross内操作数的顺序将确定结果的符号，因此如果您反转了某个轴，只需交换操作数...

现在只需喂 O,X,Y,Z成单位 4x4 矩阵。如何取决于您的引擎使用的符号。由于相机通常是反转的(也取决于符号)，然后反转它，你就得到了结果矩阵。这里是 OpenGL 布局:

如果您需要欧拉角，请使用测角法从矩阵中提取它们......