我正在遵循google的OpenGL es旋转示例来在我的Android应用上旋转一个简单的正方形（不是立方体），例如以下代码：
gl.glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //X
gl.glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //Y
gl.glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //Z
如果仅绕一个轴旋转，则效果很好。
但是，如果绕一个轴旋转，然后再绕另一轴旋转，则旋转是不公平的。我的意思是，旋转是围绕基本（全局）坐标系的轴进行的，而不是围绕正方形自己的坐标系进行的。
使用Shahbaz的代码进行编辑
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
//Limpiamos pantalla y Depth Buffer
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gl.glLoadIdentity();
//Dibujado
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, z); //Move z units into the screen
gl.glScalef(0.8f, 0.8f, 0.8f); //Escalamos para que quepa en la pantalla
//Rotamos sobre los ejes.
gl.glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //X
gl.glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //Y
gl.glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //Z
//Dibujamos el cuadrado
square.draw(gl);
//Factores de rotación.
xrot += xspeed;
yrot += yspeed;
}
正方形的绘制：
public void draw(GL10 gl) {
gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);
//gl.glEnable(GL10.GL_BLEND);
//Bind our only previously generated texture in this case
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textures[0]);
//Point to our vertex buffer
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, textureBuffer);
//Enable vertex buffer
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
//Draw the vertices as triangle strip
gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, vertices.length / 3);
//Disable the client state before leaving
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
//gl.glDisable(GL10.GL_BLEND);
}
顶点缓冲值：
private FloatBuffer vertexBuffer;
private float vertices[] =
{
-1.0f, -1.0f, 0.0f, //Bottom Left
1.0f, -1.0f, 0.0f, //Bottom Right
-1.0f, 1.0f, 0.0f, //Top Left
1.0f, 1.0f, 0.0f //Top Right
};
.
.
.
public Square(int resourceId) {
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
.
.
.
最佳答案
您应该知道的第一件事是，在OpenGL中，变换矩阵从右开始相乘。这是什么意思？这意味着您编写的最后一个转换将首先应用于该对象。
因此，让我们看一下您的代码：
gl.glScalef(0.8f, 0.8f, 0.8f);
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -z);
gl.glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //X
gl.glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //Y
gl.glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //Z
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, z);
square.draw(gl);
这意味着，首先，将对象移动到
(0.0f, 0.0f, z)。然后围绕Z旋转，然后围绕Y旋转，然后围绕X旋转，然后按(0.0f, 0.0f, -z)移动并最终缩放。您的缩放比例正确。您把它放在第一位，所以最后被应用。你也有
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -z);
在正确的位置，因为您首先要旋转对象然后再移动它。请注意，旋转对象时，该对象始终绕基本坐标旋转，即（0，0，0）。如果要围绕对象自身的轴旋转对象，则对象本身应位于（0，0，0）中。
所以，在写之前
square.draw(gl);
你应该轮换。现在代码的方式是，将对象移到更远的位置（通过编写
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, z);
square.draw(gl);之前），然后旋转，将事情弄糟。删除该行可以使您更接近所需的内容。因此，您的代码将如下所示：gl.glScalef(0.8f, 0.8f, 0.8f);
gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -z);
gl.glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //X
gl.glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //Y
gl.glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //Z
square.draw(gl);
现在，正方形应旋转到位。
注意：运行此命令后，您将看到正方形的旋转会比较尴尬。例如，如果围绕z旋转90度，则由于先前的旋转，围绕x的旋转看起来就像围绕y的旋转。目前，这对您来说可能还可以，但是如果您希望它看起来真的很好，则应该这样做：
想象一下，您不是在旋转对象，而是在对象周围旋转照相机，看着该对象。通过更改
xrot，yrot和zrot，您可以在对象周围的球体上移动相机。然后，找出相机的位置后，您可以进行数学运算并获取正确的参数来调用glRotatef和glTranslatef，或者使用gluLookAt。这需要对数学和3d想象力有所了解。因此，如果您第一天做得不好，请不要沮丧。
编辑：这是如何沿旋转的对象坐标旋转的想法；
首先，假设您围绕z进行旋转。所以你有
gl.glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //Z
现在，全局Y单位向量显然为（0，1，0），但是对象已旋转，因此其Y单位向量也已旋转。该向量由下式给出：
[cos(zrot) -sin(zrot) 0] [0] [-sin(zrot)]
[sin(zrot) cos(zrot) 0] x [1] = [ cos(zrot)]
[0 0 1] [0] [ 0 ]
因此，围绕y的旋转应如下所示：
gl.glRotatef(yrot, -sin(zrot), cos(zrot), 0.0f); //Y-object
到目前为止，您可以尝试此操作（禁用围绕x的旋转），然后看看它看起来像您想要的样子（我做到了，它起作用了）。
现在对于x，它变得非常复杂。为什么？因为，X单位矢量不仅首先绕z矢量旋转，而且绕着
(-sin(zrot), cos(zrot), 0)矢量旋转。所以现在对象坐标系中的X单位向量是
[cos(zrot) -sin(zrot) 0] [1] [cos(zrot)]
Rot_around_new_y * [sin(zrot) cos(zrot) 0] x [0] = Rot_around_new_y * [sin(zrot)]
[0 0 1] [0] [0 ]
我们称这个向量（u_x，u_y，u_z）。然后，您的最终旋转（围绕X的旋转）将像这样：
gl.glRotatef(xrot, u_x, u_y, u_z); //X-object
所以！如何找到矩阵
Rot_around_new_y？有关围绕任意轴旋转的信息，请参见here。转到第6.2节的第一个矩阵，获取3 * 3子矩阵旋转（忽略与平移相关的最右边的列），并将(-sin(zrot), cos(zrot), 0)用作(u, v, w)轴，将theta用作yrot。我不会在这里做数学运算，因为这需要大量的精力，最终我还是会在那附近的某个地方犯一个错误。但是，如果您非常小心并准备好仔细检查几次，则可以将其写下来并进行矩阵乘法。
附加说明：一种计算
Rot_around_new_y的方法也可以使用Quaternions。四元数定义为4d向量[xs, ys, zs, c]，它对应于围绕[x, y, z]旋转一个角度，该角度为sin为s并且其cos为c。此
[x, y, z]是我们的“新Y”，即[-sin(zrot), cos(zrot), 0]。角度为yrot。因此，绕Y旋转的四元数为：q_Y = [-sin(zrot)*sin(yrot), cos(zrot)*sin(yrot), 0, cos(yrot)]
最后，如果您有四元数
[a, b, c, d]，则对应的旋转矩阵is given as：[1 - 2b^2 - 2c^2 2ab + 2cd 2ac - 2bd ]
[ 2ab - 2cd 1 - 2a^2 - 2c^2 2bc - 2ad ]
[ 2ac - 2bd 2bc + 2ad 1 - 2a^2 - 2b^2]