openGL：无法在相机前正确绘制球体

Question

我正在尝试在相机前画一个小球体，假设距离为 5 个单位（C++，openGL 中的新手，对三角函数不太自信！）。 当我进行平移和倾斜运动时，我希望球体始终位于我的相机中间。

在我的渲染循环中，我通过以下方式计算了球体的坐标：

// 1) settimg my camera
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glRotatef(camera_angle[1], 0, 1, 0);
glRotatef(camera_angle[0], 1, 0, 0);
glRotatef(camera_angle[2], 0, 0, 1);
glTranslatef(camera_pos[0],camera_pos[1],camera_pos[2]);

// 2) retrieving camera pan tilt angles in radians:
double phi  = camera_angle[1] *(M_PI/180.0); //pan
double theta = camera_angle[0] *(M_PI/180.0); //tilt

//3) calculating xyz coordinates of the sphere, if 5 units away from    camera
double dist = -5;
double ax = camera_pos[0] + (-1)*(dist*sin(phi)*cos(theta));
double ay = camera_pos[1] + dist*sin(theta);
double az = camera_pos[2] + dist*cos(theta)*cos(phi);

//4) draw sphere
float ndiv = 2.0;
GLfloat f[]={1.0,1.0,1.0,1};

glPushMatrix();
glTranslated(ax, ay, az);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, f);
glShadeModel(GL_FLAT);
glBegin(GL_TRIANGLES);
for (int i=0;i<20;i++)
makeTri(vdata[tindices[i][0]], vdata[tindices[i][1]], vdata[tindices[i][2]], ndiv, 0.2);
glEnd();
glPopMatrix(); 

我在这里找到了三角公式 spherical coordinate system

请注意，我反转了一些值，例如 sin 和 cos，因为我猜正确的顺序取决于参考系统（我猜 openGL 有一些反转的轴）。

现在我有一个奇怪的结果，可以在这个视频中看到：

sphere behaviour

请忽略背景中的彩色球体和相机中间的绿色方块，只看相机前面的白色球体。

如您所见，如果我仅执行平移或仅倾斜（查看显示确切摄像机角度的左下方值），白色球体始终位于摄像机的确切中心，正如预期的那样。然而，当平移和倾斜同时执行时，球体会漂移： 平移和倾斜值越远离 0 度，球体漂移越多。而且，漂移的形状遵循圆形轨迹，这对我来说很可疑。

有人有想法吗？谢谢

Answer 1

要绘制相对于相机不移动的东西，您只需从一个身份模型-视图矩阵从头开始：

float ndiv = 2.0;
GLfloat f[]={1.0,1.0,1.0,1};

glPushMatrix();
glLoadIdentity();          // <------------- zero out transforms
glTranslated(0, 0, -5);    // <------------- translate 5 units from the camera
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, f);
glShadeModel(GL_FLAT);
glBegin(GL_TRIANGLES);
for (int i=0;i<20;i++)
makeTri(vdata[tindices[i][0]], vdata[tindices[i][1]], vdata[tindices[i][2]], ndiv, 0.2);
glEnd();
glPopMatrix();