如何在 OpenGL ES 2 中捏缩放到某个位置？

Question

Stack Overflow 上还有其他关于捏缩放的帖子，但我没有找到任何对 OpenGL 有用的帖子，这些帖子可以满足我的需求。我目前正在使用orthoM 函数来更改相机位置并在OpenGL 中进行缩放。我已经让相机四处移动，并且已经让捏缩放工作，但缩放总是放大到0,0的OpenGL表面视图坐标系的中心。在尝试了不同的事情之后，我还没有找到一种方法可以让相机四处移动，同时还允许捏缩放到用户的触摸点（例如，Clash of Clans 中的触摸控件与我正在尝试的类似制作）。

（我目前用来获取scale值的方法是基于this post。）

我的第一次尝试：

// mX and mY are the movement offsets based on the user's touch movements,
// and can be positive or negative
Matrix.orthoM(mProjectionMatrix, 0, ((-WIDTH/2f)+mX)*scale, ((WIDTH/2f)+mX)*scale,
                                    ((-HEIGHT/2f)+mY)*scale, ((HEIGHT/2f)+mY)*scale, 1f, 2f);

在上面的代码中，我意识到相机向坐标0,0 移动，因为随着scale 变得越来越小，相机边缘的值向0 减小。因此，尽管变焦朝向坐标系中心，但相机的移动在任何比例级别上都以正确的速度移动。

所以，我随后将代码编辑为：

Matrix.orthoM(mProjectionMatrix, 0, (-WIDTH/2f)*scale+mX, (WIDTH/2f)*scale+mX,
                                    (-HEIGHT/2f)*scale+mY, (HEIGHT/2f)*scale+mY, 1f, 2f);

编辑后的代码现在使缩放朝向屏幕中心，无论相机在表面视图坐标系中的哪个位置（尽管这不是全部目标），但相机移动已关闭，因为偏移量未针对不同的规模级别进行调整。

我自己仍在努力寻找解决方案，但如果有人对如何实施此方案有任何建议或想法，我将很高兴听到。

请注意，我认为这并不重要，但我在 Android 中使用 Java 进行此操作。

编辑：

自从我第一次发布这个问题以来，我已经对我的代码进行了一些更改。我找到了this post，它解释了如何根据比例将相机平移到正确位置的逻辑，从而使缩放点保持在同一位置。

我的更新尝试：

// Only do the following if-block if two fingers are on the screen
if (zooming) {
    // midPoint is a PointF object that stores the coordinate of the midpoint between
    //two fingers
    float scaleChange = scale - prevScale;  // scale is the same as in my previous code
    float offsetX = -(midPoint.x*scaleChange);
    float offsetY = -(midPoint.y*scaleChange);
    cameraPos.x += offsetX;
    cameraPos.y += offsetY;
}

// cameraPos is a PointF object that stores the coordinate at the center of the screen, 
// and replaces the previous values mX and mY
left = cameraPos.x-(WIDTH/2f)*scale;
right = cameraPos.x+(WIDTH/2f)*scale;
bottom = cameraPos.y-(HEIGHT/2f)*scale;
top = cameraPos.y+(HEIGHT/2f)*scale;

Matrix.orthoM(mProjectionMatrix, 0, left, right, bottom, top, 1f, 2f);

代码现在确实工作得更好了，但仍然不完全准确。我测试了禁用平移时代码的工作方式，并且缩放效果更好。但是，启用平移后，缩放根本不会集中在缩放点上。

Answer 1

我在处理另一个项目时终于找到了解决方案，因此我将发布（尽可能以最简单的形式）对我有用的方法，以防万一这可能对任何人有所帮助。

final float currentPointersDistance = this.calculateDistance(pointer1CurrentX, pointer1CurrentY, pointer2CurrentX, pointer2CurrentY);
final float zoomFactorMultiplier = currentPointersDistance/initialPointerDistance; //> Get an initial distance between two pointers before calling this

final float newZoomFactor = previousZoomFactor*zoomFactorMultiplier;
final float zoomFactorChange = newZoomFactor-previousZoomFactor; //> previousZoomFactor is the current value of the zoom

//> The x and y values of the variables are in scene coordinate form (not surface)
final float distanceFromCenterToMidpointX = camera.getCenterX()-currentPointersMidpointX;
final float distanceFromCenterToMidpointY = camera.getCenterY()-currentPointersMidpointY;

final float offsetX = -(distanceFromCenterToMidpointX*zoomFactorChange/newZoomFactor);
final float offsetY = -(distanceFromCenterToMidpointY*zoomFactorChange/newZoomFactor);

camera.setZoomFactor(newZoomFactor);
camera.translate(offsetX, offsetY);

initialPointerDistance = currentPointersDistance; //> Make sure to do this

用于计算两个指针之间距离的方法：

public float calculateDistance(float pX1, float pY1, float pX2, float pY2) {
    float x = pX2-pX1;
    float y = pY2-pY1;
    return (float)Math.sqrt((x*x)+(y*y));
}

上面用到的相机类方法：

public float getXMin() {
    return centerX-((centerX-xMin)/zoomFactor);
}

public float getYMin() {
    return centerY-((centerY-yMin)/zoomFactor);
}

public float getXMax() {
    return centerX+((xMax-centerX)/zoomFactor);
}

public float getYMax() {
    return centerY+((yMax-centerY)/zoomFactor);
}

public void setZoomFactor(float pZoomFactor) {
    zoomFactor = pZoomFactor;
}

public void translate(float pX, float pY) {
    xMin += pX;
    yMin += pY;
    xMax += pX;
    yMax += pY;
}

orthoM() 函数调用如下：

Matrix.orthoM(projectionMatrix, 0, camera.getXMin(), camera.getXMax(), camera.getYMin(), camera.getYMax(), near, far);