如何围绕特定轴旋转或旋转视图矩阵？

Question

我想旋转视图矩阵（我应该认为这代表相机位置）。

我已经成功使用Matrix4f#rotateY 围绕 Y 轴旋转视图矩阵。

但是，关于 rotateX，这需要目标位置在世界的 (0,0,0) 中心，我想围绕指定位置旋转视图矩阵。

我尝试如下旋转矩阵：

targetCenter = Vector3f(x, y, z)

viewMatrix
    .translate(targetCenter)
    .rotateX(rotation)
    .translate(targetCenter.mul(-1.0f))

但是，这会使渲染模型重复两次。 这是围绕指定轴旋转视图矩阵的正确方法吗？

编辑

• 根据 Draykoon D 的回答，我已经用 Kotlin 实现了摄像头，谢谢
• 我使用 JOML 作为库来操作 Matrix

fun Matrix4f.orbitBy(modelCenter: Vector3f, angleY: Float, angleX: Float, focalLength: Float) {
    // Setup both camera's view matrices
    val modelCenterCp = Vector3f(modelCenter)
    val recenter = Matrix4f().translate(modelCenterCp.mul(-1.0f)) //not needed if world origin
    val rotation = Matrix4f()
            .rotateY(angleY)
            .rotateX(angleX)
    val moveBack = Matrix4f().translate(modelCenter) //not needed if world origin
    val transfer = moveBack.mul(rotation).mul(recenter) //order from right to left

    val eye = Vector3f(0f, modelCenter.y, -focalLength).mulProject(transfer)
    val up = Vector3f(0f, 1f, 0f)
    this.setLookAt(eye, modelCenter, up)
} 

Answer 1

它在您的示例中有效，因为我认为您的目标等于世界原点。 如果要绕世界原点旋转，则不需要平移部分。如果它在某个点附近，它将成为强制性的。

在计算视图矩阵时我喜欢使用的是在我的相机中保留 3 个值：

• 相机位置（眼睛）
• 相机目标（中心）
• 相机 upVector（向上）

如果你想绕着你的目标点旋转，你需要在你的眼睛和 upVector 上应用你的旋转，一旦完成，你可以使用 mat4 lookAt(eye, center, up) 重新计算 viewMatrix

void orbitBy(float yaw, vec3 rotationCenter) {
     mat4 recenter = translate(mat4(1.0), -rotationCenter); //not needed if world origin
     mat4 rotation = rotateY(mat4(1.0), yaw); //can be replaced by glm::eulerAngleZXY(yaw, pitch, roll) ...
     mat4 moveBack = translate(mat4(1.0, rotationCenter)); //not needed if world origin
     mat4 transfo = moveBack * rotation * recenter; //order from right to left
     m_eye = transfo * m_eye;
     m_up = transfo * m_up; 
     m_viewMatrix = lookAt(m_eye, m_center, m_up);
}

我更喜欢这种方法，因为它为您提供了对调试非常有帮助的更简单的值