android - 旋转后平移

Question

我正在为 Android 使用 OpenGL ES 2.0。我正在使用触摸屏平移和旋转模型。我的平移仅在 (x, y) 平面内，我的旋转仅围绕 z 轴。想象一下，直接向下看 table 上的 map 并移动到 map 上的各个坐标，并且能够围绕您正在查看的点旋转 map 。

问题是在我旋转之后，我的后续平移将不再与屏幕上指针的运动相匹配，轴不同。

我尝试过的一切都给了我两种行为之一一种相当于:

Matrix.setIdentityM(mModelMatrix, 0);
Matrix.translateM(mModelMatrix, 0, Xposition, Yposition, 0.0f);
Matrix.rotateM(mModelMatrix, 0, rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

这让我可以按预期进行平移(屏幕上的上/下移动模型上下移动，左/右移动模型左右移动)，而不管旋转。问题是旋转是围绕对象的中心进行的，我需要围绕我正在查看的点进行旋转，这与对象的中心不同。

我可以获得的其他行为等同于:

Matrix.setIdentityM(mModelMatrix, 0);
Matrix.rotateM(mModelMatrix, 0, rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
Matrix.translateM(mModelMatrix, 0, Xposition, Yposition, 0.0f);

这给了我想要的旋转，总是关于我正在看的点。问题是在轮换之后，翻译是错误的。在屏幕上向左/向右沿着旋转轴以不同的角度平移对象。

我需要一些方法来同时获得这两种行为。它需要围绕我正在查看的点旋转，并沿手指在屏幕上移动的方向平移。

这可能吗？我基本上是在尝试调和量子力学与牛顿物理学，但注定要失败吗？

我不想列出我尝试过的所有技巧，因为我想以全新的视角考虑所有可能性。

编辑: 我仍然完全坚持这一点。

我有一个对象，它在世界坐标中从 (0, 0, 0) 开始。我的 View 是从对象的 z 轴向下看，我想将平移限制在 x/y 平面上。我还想仅围绕 z 轴旋转对象。旋转的中心必须始终是屏幕的中心。

我正在使用触摸屏控制平移，因此无论手指如何旋转，我都需要对象以与手指移动相同的方式移动。

一旦我旋转，我所有的平移就开始在旋转坐标系上发生，这意味着对象不会随着屏幕上的指针移动。我试过按照 Hugh Fisher 的建议进行第二次翻译，但我不知道如何计算第二次翻译。还有别的办法吗？

Answer 1

我遇到了同样的问题。但是我使用 C# 和 OpenGL (SharpGL) 并使用旋转矩阵。

旋转后的平移需要保持旋转点在屏幕中心。 作为 CAD 类型的应用程序。 问题是鼠标平移在旋转后并不总是与屏幕平行。

我找到了修复 here .

(Xposition, Yposition) = (Xposition, Yposition) + mRotation.transposed() * (XIncr, YIncr)

或

NewTranslationPosition = oldTranslationPosition + rotationMatrix.Transposed * UserTranslationIncrement.

非常感谢 reto.koradi(在 OpenGL)!

所以我在 3D 中大致编码如下:

double gXposition = 0;
double gYposition = 0;
double gZposition = 0;

double gXincr = 0;
double gYincr = 0;
double gZincr = 0;

float[] rotMatrix = new float[16]; //Rotational matrix

private void openGLControl_OpenGLDraw(object sender, PaintEventArgs e)
{

  OpenGL gl = openGLControl.OpenGL;

  gl.Clear(OpenGL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | OpenGL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

  gl.LoadIdentity();
  gl.MultMatrix(rotMatrix); //This is my rotation, using a rotation matrix
  gl.Translate(gXposition, gYposition, gZposition); //translate second to keep rotation at center of screen

  DrawCube(ref  gl);

}

private void buttonTransLeft_Click(object sender, EventArgs e)
{
        double tX = -0.1;
        double tY = 0;
        double tZ = 0;

        TransposeRotMatrixFindPoint(ref tX, ref tY, ref tZ);

        gXposition = gXposition + tX;
        gYposition = gYposition + tY;
        gZposition = gZposition + tZ;

 }

 private void buttonTransRight_Click(object sender, EventArgs e)
 {

        double tX = 0.1;
        double tY = 0;
        double tZ = 0;

        TransposeRotMatrixFindPoint(ref tX, ref tY, ref tZ);


        gXposition = gXposition + tX;
        gYposition = gYposition + tY;
        gZposition = gZposition + tZ;

  }

public void TransposeRotMatrixFindPoint(ref double x, ref double y, ref double z)
    {
        //Multiply [x,y,z] by Transpose Rotation matrix to generate new [x,y,z]
        double Xt = 0; //Tempoary variable
        double Yt = 0; //Tempoary variable
        Xt = (x * rotMatrix[0, 0]) + (y * rotMatrix[0, 1]) + (z * rotMatrix[0, 2]);
        Yt = (x * rotMatrix[1, 0]) + (y * rotMatrix[1, 1]) + (z * rotMatrix[1, 2]);
        z = (x * rotMatrix[2, 0]) + (y * rotMatrix[2, 1]) + (z * rotMatrix[2, 2]);

        //or try this 
        //Xt = (x * rotMatrix[0, 0]) + (y * rotMatrix[1, 0]) + (z * rotMatrix[2, 0]);
        //Yt = (x * rotMatrix[0, 1]) + (y * rotMatrix[1, 1]) + (z * rotMatrix[2, 1]);
        //z = (x * rotMatrix[0, 2]) + (y * rotMatrix[1, 2]) + (z * rotMatrix[2, 2]);


        x = Xt;
        y = Yt;
    }