如何在 OpenGL 中相对于局部或全局轴旋转对象答案

【问题标题】：How to rotate objects in OpenGL relative to local or global axes如何在 OpenGL 中相对于局部或全局轴旋转对象
【发布时间】：2015-07-17 06:36:18
【问题描述】：

我问了一个之前已经被问过一百万次的问题，但是在浏览了这些并求助于其他网站之后，我仍然没有找到一个好的答案：

任务比较简单，我正在做一个带有加速度计和陀螺仪的传感器模块，我需要显示旋转。

我有一个 STL 格式的对象的 3D 模型，我制作了一个 STL 解析器，我可以很好地可视化对象。

当我尝试旋转它时，我得到了各种奇怪的结果。

我正在使用 SharpGL（场景组件）。

我尝试编写一个（目前）由 3 个单独的轨迹栏控制的“效果”，但这将是来自传感器的数据。

我想把它作为一种效果来做，因为（理论上）我可以在场景中拥有更多对象，并且我只需要旋转一个特定的对象（并且也出于教育目的，因为我对 OpenGL 比较陌生）。

我尝试使用四元数旋转对象，将它们相乘并生成旋转矩阵，然后应用gl.MultMatrix(transformMatrix.AsColumnMajorArray)。

我还尝试了gl.Rotate(angleX, 1, 0, 0)（Y 轴和 Z 轴类似）。

根据四元数乘法或gl.Rotate(...) 语句的顺序，我会让对象围绕局部轴旋转（第一），一些奇怪的东西（第二），以及“世界”第三。例如，如果我使用四元数 qX*qY*qZ 并从中得到旋转矩阵，我会得到（我认为）关于局部 X、“任意”Y 和世界 Z 轴的旋转。

我无法理解的部分是，当我在轨迹栏的 Scroll 事件中应用 gl.Rotate(dx, 1, 0, 0)（以及其他用于 Y 和 Z 旋转的）时，整个场景围绕 X、Y 和 Z 轴并按此顺序旋转, 完全符合我的预期。

我对这种方法的唯一问题是整个场景会旋转。所以如果我（假设）想在对象周围画一个房间，整个房间也会旋转，这不是我想要的。

我会发布任何要求的代码，但我觉得太多了，上述链接的代码与我所拥有的相似。

在一天结束时，我希望我的对象（SharpGL 术语中的Polygon）围绕它自己的轴（或围绕“世界”轴，但要保持一致）旋转。

编辑：

我已将项目放入我的 Dropbox：https://goo.gl/1LzNhn

如果有人想看它，任何帮助将不胜感激。

在MainForm 中，TbRotXYZScroll 函数具有轨迹条代码，而 Rotation 类是问题所在（或者我认为是这样）。

按顺序将 X、Y 和 Z 旋转 45 度。一切似乎都很好。现在将 X、Y 和 Z 再旋转 30 度左右，尝试在旋转时想象旋转发生在哪个轴上...
X 似乎总是世界，Z 似乎总是局部，而 Y 介于两者之间（改变旋转顺序会改变这一点）。

进入 TbRotXYZScroll 函数并将方法更改为 2 可以满足我的要求（整个场景的旋转除外）。尝试过四元数，它们产生完全相同的结果，所以 我一定是做错了什么...
将其更改为 1 会产生类似的结果，但这只是将旋转应用于多边形（而不是渲染的内容，因为它也包括局部坐标轴）。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

在一天结束时，我希望我的对象（SharpGL 术语中的多边形）围绕它自己的轴旋转（或围绕“世界”轴旋转，但一致）。

我认为this answer 你提出的问题以某种方式解释了这种情况。为了执行围绕对象轴的旋转：

1. 对对象执行平移/旋转并使对象轴与基轴（x、y 或 z）之一重叠

2. 进行轮换

3. 将您的对象恢复到其原始位置。（只需在第 1 步还原平移/旋转）

注意：在执行此操作时，您应该考虑的一件事是 openGL 从相反的顺序应用转换。

示例：

glRotatef(90,1,0,0); 
glTranslatef(-5,-10,5); 
drawMyObject();

在这种情况下，opengl 将首先平移您的对象，然后旋转。因此，在编写您的转换时，请考虑这一点。这里是my answer，可能会给你一个想法。

【讨论】：

翻译不是问题，因为我的对象位于世界原点（除非我严重误解了某些东西）。尽管该原点不在对象的中心，但对象位于第一个八分圆（其中 X、Y 和 Z 均 >0）。平移它使对象的几何中心与原点对齐会改变旋转点，但不会影响原始问题。
感谢 Cagkan，仔细阅读您的第 1 点让我朝着正确的方向前进。