90°方位角で反転するアールボールカメラ

Question

私はアークボールスタイルのカメラを実装しようとしています。 glm :: lookAtを使用して、カメラをターゲットに向けたままにして、方位/傾斜角を使って球を回転させて球の表面を回ってビューを回転させます。

私は、方位角が90度に近づくとビューが上下逆さまになる問題に遭遇しています。

1. ゲット投影とビューmartrices：

   はここに関連するコードです。メインループ

   void Visual::updateModelViewProjection() 
   { 
       model = glm::mat4(); 
       projection = glm::mat4(); 
       view = glm::mat4(); 
   
       projection = glm::perspective 
        (
        (float)glm::radians(camera.Zoom), 
        (float)width/height, // aspect ratio 
        0.1f, // near clipping plane 
        10000.0f // far clipping plane 
        ); 
   
       view = glm::lookAt(camera.Position, camera.Target, camera.Up); 
   } 
   

2. マウス移動イベント、カメラの回転のための

   void Visual::cursor_position_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos) 
   { 
       if (leftMousePressed) 
       { 
        ... 
       } 
   
       if (rightMousePressed) 
       { 
        GLfloat xoffset = (xpos - cursorPrevX)/4.0; 
        GLfloat yoffset = (cursorPrevY - ypos)/4.0; 
   
        camera.inclination += yoffset; 
        camera.azimuth -= xoffset; 
        if (camera.inclination > 89.0f) 
         camera.inclination = 89.0f; 
        if (camera.inclination < 1.0f) 
         camera.inclination = 1.0f; 
   
        if (camera.azimuth > 359.0f) 
         camera.azimuth = 359.0f; 
        if (camera.azimuth < 1.0f) 
         camera.azimuth = 1.0f; 
   
        float radius = glm::distance(camera.Position, camera.Target); 
        camera.Position[0] = camera.Target[0] + radius * cos(glm::radians(camera.azimuth)) * sin(glm::radians(camera.inclination)); 
        camera.Position[1] = camera.Target[1] + radius * sin(glm::radians(camera.azimuth)) * sin(glm::radians(camera.inclination)); 
        camera.Position[2] = camera.Target[2] + radius * cos(glm::radians(camera.inclination)); 
   
        camera.updateCameraVectors(); 
       } 
   
       cursorPrevX = xpos; 
       cursorPrevY = ypos; 
   } 
   

3. 計算カメラの向きベクトル

   void updateCameraVectors() 
   { 
       Front = glm::normalize(Target-Position); 
       Right = glm::rotate(glm::normalize(glm::cross(Front, {0.0, 1.0, 0.0})), glm::radians(90.0f), Front); 
       Up = glm::normalize(glm::cross(Front, Right)); 
   } 
   

で実行し、私はそれが関連していますかなり確信しています私のカメラの右のベクトルを計算する方法は、私はどのように補償するかを理解することはできません。

誰もこれまでに遭遇したことはありますか？助言がありますか？

Answer 1

lookAtをカメラの回転に使用するのはよくある間違いです。貴方はするべきではない。後方/右/上方向は、のビューマトリックスの列です。あなたがすでにそれらを持っているなら、lookAtも必要ない。あなたの計算のやり直しを試みる。一方、lookAtは、最初にそれらのベクトルを見つけるのを助けません。

は、代わりに、その列からそれらのベクトルを並進及び回転の組成物として最初のビュー行列を構築し、次いで抽出：

void Visual::cursor_position_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos) 
{ 
    ... 
    if (rightMousePressed) 
    { 
     GLfloat xoffset = (xpos - cursorPrevX)/4.0; 
     GLfloat yoffset = (cursorPrevY - ypos)/4.0; 

     camera.inclination = std::clamp(camera.inclination + yoffset, -90.f, 90.f); 
     camera.azimuth = fmodf(camera.azimuth + xoffset, 360.f); 

     view = glm::mat4(); 
     view = glm::translate(view, glm::vec3(0.f, 0.f, camera.radius)); // add camera.radius to control the distance-from-target 
     view = glm::rotate(view, glm::radians(camera.inclination + 90.f), glm::vec3(1.f,0.f,0.f)); 
     view = glm::rotate(view, glm::radians(camera.azimuth), glm::vec3(0.f,0.f,1.f)); 
     view = glm::translate(view, camera.Target); 

     camera.Right = glm::column(view, 0); 
     camera.Up = glm::column(view, 1); 
     camera.Front = -glm::column(view, 2); // minus because OpenGL camera looks towards negative Z. 
     camera.Position = glm::column(view, 3); 

     view = glm::inverse(view); 
    } 
    ... 
} 

次に図及びupdateModelViewProjectionとupdateCameraVectorsから方向ベクトルを算出するコードを削除します。

免責事項：このコードはテストされていません。どこかでマイナス記号を修正する必要があるかもしれませんし、操作の順序が違うかもしれませんし、規則が違うかもしれません（Zが上がっているか、Yが上がっている、など...）。