围绕世界的Y轴旋转摄影机(在O(0,0,0)处)

Question

我正试图围绕世界的Y轴旋转相机，在我的项目中用3D十字标记。

我所完成的是围绕它自己的轴旋转，这很酷，但这不是我想要的。

如何通过使用四元数和一些数学来实现这一点，而不是osg::PositionAttitudeTransforms或任何易于使用但难以理解的基础设施。

我想了解它背后的数学原理。

相关代码是

osg::Matrixd camM;
std::stringstream oss;
osg::Quat x_rot_q(osg::DegreesToRadians(-DEG), osg::Vec3d(1.0, 0.0, 0.0));
osg::Quat y_rot_q(osg::DegreesToRadians(DEG), osg::Vec3d(0.0, 1.0, 0.0));
camM = cameraManipulator->getMatrix();
camM.makeRotate(x_rot_q * y_rot_q);
camM.setTrans(250.0, 300.0, 250.0);
cameraManipulator->setByMatrix(camM);
osg::Quat y_delta_trans(osg::DegreesToRadians(DEG_DELTA), osg::Vec3d(0.0, 1.0, 0.0));
while(!viewer.done()) {
    oss.str(std::string());
    oss.clear();
    camM = cameraManipulator->getMatrix();
    camM.makeRotate(camM.getRotate() * y_delta_trans);
    camM.setTrans(250.0, 300.0, 250.0);
    cameraManipulator->setByMatrix(camM);
    oss << getMatrixRepresentation(camM);
    hudGeode->setStatus(oss.str());
    viewer.frame();
}

您可以在文件Simple.cpp的底部找到。整个项目可以在本次修订中找到要点。

在GNU/Linux盒子上，只需键入make，就可以在安装了适当工具的情况下开箱即用。

Answer 1

绕另一个轴旋转相机相当简单，只需按顺序执行以下步骤：

• 将相机平移到世界的原点
  • 如果相机相对于世界原点位于（Xc，Yc，Zc），则意味着（-Xc，-Yc，-Zc）的翻译
• 按您希望的旋转方式旋转相机
• 反转先前的翻译，即执行（Xc，Yc，Zc）的翻译

或者在数学上作为矩阵乘积：

                        [ 1 0 0 -Xc ]                 [ 1 0 0 Xc ]
Transformation Matrix = [ 0 1 0 -Yc ] Rotation Matrix [ 0 1 0 Yc ]
                        [ 0 0 1 -Zc ]                 [ 0 0 1 Zc ]
                        [ 0 0 0  1  ]                 [ 0 0 0 1  ]

编辑：

请注意，这是绕原点旋转对象的一般方法，而不是绕其自身的原点旋转对象。