如何使用 Android 指南针方向来瞄准 opengl 相机？

Question

我正在使用 libgdx 为 android 开发一个基本的 3d 游戏，并且在给定从指南针提供的三个旋转角度（方位角 - 围绕 Z 的旋转，滚动 - 围绕 Y 的旋转，俯仰 - 旋转）的情况下，我很难正确定位相机关于 X)。我在下面的代码中取得了一些小小的成功，因为我可以按照我的预期正确地将虚拟相机对准 Z 轴和 X 轴。 （角度以度为单位 [-180,180]）

camera.direction.x = 0;
camera.direction.y = 0;
camera.direction.z = 1;
camera.up.x = -1;
camera.up.y = 0;
camera.up.z = 0;

camera.rotate(azimuth,0,0,1);
camera.rotate(roll,0,1,0);
camera.rotate(pitch,1,0,0);

我在这方面也取得了一些成功，但它并没有定位相机的向上矢量。 （此版本中角度已转换为弧度）

float x,y,z;
roll = (float) (roll + Math.PI/2.0);
x = (float) (Math.cos(azimuth) * Math.cos(roll));
y = (float) (Math.sin(azimuth) * Math.cos(roll));
z = (float) (Math.sin(roll));
Vector3 lookat = new Vector3(x,y,z);
camera.lookAt(lookat.x, lookat.y, lookat.z);

有人能解释一下如何从这三个角度正确定位虚拟相机吗？

另外，我正在尝试让手机处于横向模式，这样手机的顶部在左侧，底部在右侧。因此，相机的默认方向（所有旋转都在 0，手机顶部指向北方）是相机朝向地面（正 Z），向上朝向东方（负 X）。

Answer 1

通过编写其他东西一段时间，我最终达到了尝试分离渲染、模拟和输入的地步。因此，我想出了以下适合我的解决方案。我没有严格测试它，但它似乎做了我想要的（忽略相机胶卷）。

在程序的 android 部分，我需要将方向设置为横向模式：

<activity android:name=".MySuperAwesomeApplication"
              android:label="@string/app_name"
              android:screenOrientation="landscape">
              >

我创建了一个玩家类来存储偏航、俯仰、滚动和位置

public class Player {
    public final Vector3 position = new Vector3(0,1.5f,0);    
    /** Angle left or right of the vertical */
    public float yaw = 0.0f;
    /** Angle above or below the horizon */
    public float pitch = 0.0f;
    /** Angle about the direction as defined by yaw and pitch */
    public float roll = 0.0f;
}

然后当我根据输入更新播放器时，我会执行以下操作：

player.yaw = -Gdx.input.getAzimuth();
player.pitch = -Gdx.input.getRoll()-90;
player.roll = -Gdx.input.getPitch();

注意，pitch 映射到 input.roll，roll 映射到 input.pitch。不知道为什么，但它对我有用。最后更新相机：

camera.direction.x = 0;
camera.direction.y = 0;
camera.direction.z = 1;
camera.up.x = 0;
camera.up.y = 1;
camera.up.z = 0;
camera.position.x = 0;
camera.position.y = 0;
camera.position.z = 0;
camera.update();

// The world up vector is <0,1,0>
camera.rotate(player.yaw,0,1,0);
Vector3 pivot = camera.direction.cpy().crs(camera.up);
camera.rotate(player.pitch, pivot.x,pivot.y,pivot.z);
camera.rotate(player.roll, camera.direction.x, camera.direction.y, camera.direction.z);
camera.translate(player.position.x, player.position.y, player.position.z);
camera.update();

编辑：在代码中添加了相机胶卷。对于我和我的 Droid 2，roll 似乎只有 [-90,90] 中的值，因此如果您旋转超过 -90 或 90，则值开始变回 0。