OpenGL的gluLookAt觀察變換函數詳解

void gluLookAt(GLdouble eyex, GLdouble eyey, GLdouble eyez,

                         GLdouble centerx, GLdouble centery, GLdouble centerz,

                         GLdouble upx, GLdouble upy, GLdouble upz);

該 函數定義一個視圖 矩陣，並與當前矩陣相乘。

第一組eyex, eyey,eyez 相機在世界座標的位置

第二組centerx,centery,centerz 相機鏡頭對準的物體在世界座標的位置

第三組upx,upy,upz 相機向上的方向在世界座標中的方向

你把相機想象成爲你本身的腦殼：

第一組數據就是腦殼的位置

第二組數據就是眼睛看的物體的位置

第三組就是頭頂朝向的方向（由於你能夠歪着頭看同一個物體）。

 

注意：

本地座標系-->世界座標系-->眼座標系-->裁剪座標系
通常gluLookAt()用於從世界座標系到眼座標系的轉換，可是因爲OpenGL裏面模型視圖矩陣直接將本地座標系轉換爲眼座標系，因此gluLookAt()應該被用來設置模型視圖矩陣，可是有一點得注意了：
gluLookAt()的調用應該在場景繪製初glLoadIdentity()函數調用以後，在全部的glTranslate*()、glRotate*()、glScale*()函數調用以前調用，且只調用一次，相似代碼以下:

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(...);
//這裏最好先調用glPushMatrix()
//下面就能夠任意調用glTranslate*()，glRotate*()，glScale*()等函數了，注意若是再次調用了glLoadIdentity(),則須要從新調用gluLookAt()
//也就是說，若是讓gluLookAt()函數調用達到想要的效果的話，gluLookAt()設置的矩陣必定是模型視圖矩陣所乘的第一個矩陣，且最多乘一次

 

 實例代碼以下：

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <GL/glut.h>
 3 #include <stdlib.h>
 4 
 5 void init(void)
 6 {
 7     glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); //背景黑色
 8 }
 9 
10 void display(void)
11 {
12     glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
13     glColor3f (1.0, 1.0, 1.0); //畫筆白色
14     
15     glLoadIdentity();  //加載單位矩陣
16     
17     gluLookAt(0.0,0.0,5.0,  0.0,0.0,0.0,  0.0,1.0,0.0);
18     glutWireTeapot(2);
19     glutSwapBuffers();
20 }
21 
22 void reshape (int w, int h)
23 {
24     glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
25     glMatrixMode (GL_PROJECTION);
26     glLoadIdentity ();
27     gluPerspective(60.0, (GLfloat) w/(GLfloat) h, 1.0, 20.0);
28     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
29     glLoadIdentity();
30     gluLookAt (0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
31 }
32 
33 int main(int argc, char** argv)
34 {
35     glutInit(&argc, argv);
36     glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
37     glutInitWindowSize (500, 500);
38     glutInitWindowPosition (100, 100);
39     glutCreateWindow (argv[0]);
40     
41     init ();
42     glutDisplayFunc(display);
43     glutReshapeFunc(reshape);
44     glutMainLoop();
45     return 0;
46 }

 

1、上面的display()函數中：gluLookAt(0.0,0.0,5.0, 0.0,0.0,0.0, 0.0,1.0,0.0); 至關於咱們的腦殼位置在(0.0,0.0,5.0)處，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原點。後面的三個參數(0.0,1.0,0.0),y軸爲1，其他爲0，表示腦殼朝上，就是正常的狀況。看到的狀況以下圖：

壺嘴在右，壺柄在坐，壺底在下，壺蓋在上。

 

2、若將gluLookAt的後三個參數設置爲（0.0,-1.0,0.0）,即y軸爲-1,其他爲0。這樣表示腦殼向下，即人眼倒着看，看到的效果以下圖：

 

3、再次修改gluLookAt的後三個參數爲（1.0,0.0,0.0）;x軸爲1，其他爲0.即人的腦殼像右歪90度來看，即順時針轉90度（換個角度思考就是壺逆時針轉90度），猜測看到的結果應該是壺嘴在上，壺蓋在右，壺底在左，壺柄在下。以下圖：

若是並無調用gluLookAt(),那麼照相機就被設置爲默認的位置和方向。 在默認狀況下，照相機位於原點，指向z軸的負方向，朝上向量爲(0,1,0)。

 

       能夠修改原來的代碼。把視圖變換函數gluLookAt()函數，改成模型變換函數glTranslatef(),並使用參數(0.0,0.0,-5.0)。這個函數的效果和使用gluLookAt()函數的效果是徹底相同的，

緣由： gluLookAt()函數是 經過移動照相機（ 使用視圖變換）來觀察這個立方體，

　　而 glTranslatef()函數是 經過移動茶壺（ 使用模型變換）。

另外注意： 視圖變換要在模型變換以前進行。

 

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