OpenGL - стиль FPS Камера перемещается с объектом, установленным на камеру

Question

Я пытаюсь переместить камеру в 3d-пространстве. До сих пор я имел успех при перемещении и повороте камеры с помощью этого кода:

void specialKeyHandler(int key, int x, int y) { 

    float fraction = 0.05f; 

switch (key) { 
    case GLUT_KEY_LEFT : 
     camAngle -= 0.01f; 
     lX = sin(camAngle); 
     lZ = -cos(camAngle); 
     break; 
    case GLUT_KEY_RIGHT : 
     camAngle += 0.01f; 
     lX = sin(camAngle); 
     lZ = -cos(camAngle); 
     break; 
    case GLUT_KEY_UP : 
     iX += lX * fraction; 
     iZ += lZ * fraction; 
     break; 
    case GLUT_KEY_DOWN : 
     iX -= lX * fraction; 
     iZ -= lZ * fraction; 
     break; 
    default: 
     break; 
    } 

} 

Конечно, у меня эти переменные определены. lX, lY, lZ для переменных LookAt и iX, iY и iZ для глаз камеры.
Камера движется по мере необходимости, но теперь я хочу прикрепить объект к «глазу камеры», который должен перемещаться вместе с камерой. Также как оружие в игре FPS.
Это то, что у меня есть для этого:

void display() 

{ 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 

    drawEarth(); 
    drawWalls(); 

    glColor3f(255,0,0); 
    glPushMatrix(); 
    glTranslatef(iX+0.05,iY, iZ-0.05); 
    glRotatef(camAngle, 0,1,0); 
    glutWireCone(0.005,0.1,20,20); // object to go with camera 
    glPopMatrix(); 

    glutSwapBuffers(); 

} 

Этот код в настоящее время, связать объект с камерой при движении вверх и вниз. Но когда я поворачиваю камеру, нажимая левую и правую клавиши, объект остается там, а камера движется сама по себе ..
Любое решение?

Вот полный код OpenGL, если кто-то хочет бежать:

#include <GL/glut.h> 
#include<iostream> 
#include<math.h> 
using namespace std; 

void display(void); 

void reshape(int, int); 
void mouseHandler(int button, int state, int x, int y); 
void keyBoardHandler(unsigned char c, int x, int y); 
void specialKeyHandler(int key, int x, int y); 
float angle = 0; 
bool camDefault = true, perspectiveOrtho = true; 

float iX =0 , iY = -0.8, iZ = 0, lX = 0, lY = -0.8, lZ = -1, uX = 0, uY = 1, uZ = 0; 
float camAngle = 0; 
int main(int argc, char** argv) 

    { 
glutInit(&argc, argv); 
glutInitWindowSize(512, 512); 
glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE); 
glutCreateWindow("FPS Camera"); 
glutDisplayFunc(display); 
glutIdleFunc(display); 
//look from negative x axis towards origin. with y on top 
glutReshapeFunc(reshape); 
glEnable(GL_DEPTH_TEST); 
glClearColor(0,0,0,1); 
glutMouseFunc(mouseHandler); 
glutKeyboardFunc(keyBoardHandler); 
glutSpecialFunc(specialKeyHandler); 
glutMainLoop(); 

return 0; 
    } 


void drawEarth() { 

    glColor3f(0,255,0); 
    glBegin(GL_QUADS); 
    glVertex3f(-1,-1,-1); 
    glVertex3f(-1,-1,1); 
    glVertex3f(1,-1,1); 
    glVertex3f(1,-1,-1); 
    glEnd(); 
} 

void drawWalls() { 

    glColor3f(0,0,255); 
    glBegin(GL_QUADS); 
    glVertex3f(-1,-1,-1); 
    glVertex3f(-1,-1,1); 
    glVertex3f(-1,1,1); 
    glVertex3f(-1,1,-1); 
    glEnd(); 


    glColor3f(0,234,255); 
    glBegin(GL_QUADS); 
    glVertex3f(-1,-1,1); 
    glVertex3f(-1,1,1); 
    glVertex3f(1,1,1); 
    glVertex3f(1,-1,1); 
    glEnd(); 


} 

float unitVector(float dir, float x, float y, float z) { 
    float sumSqr = pow(x,2) + pow(y,2) + pow(z,2); 
    return dir/(sqrt(sumSqr)); 
} 
void display() 

{ 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 

    drawEarth(); 
    drawWalls(); 

    glColor3f(255,0,0); 
    glPushMatrix(); 
    glTranslatef(iX+0.05,iY, iZ-0.05); 
    glRotatef(camAngle, 0,1,0); 
    glutWireCone(0.005,0.1,20,20); 
    glPopMatrix(); 

    glutSwapBuffers(); 

} 



void reshape(int width, int height) 

{ 

    glViewport(0,0,width,height); 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
    glLoadIdentity(); 
    gluPerspective(90,1, 0.001, 1000); 
    gluLookAt(iX,iY,iZ,iX+lX,lY,iZ+lZ,uX,uY,uZ); 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 

} 

void updateLookAt() { 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
    glLoadIdentity(); 
    gluPerspective (90, 1 ,0.001, 1000); 
    gluLookAt(iX,iY,iZ,iX+lX,lY,iZ+lZ,uX,uY,uZ); 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
} 


void keyBoardHandler(unsigned char c, int x, int y) { 
    switch(c) { 
    case 'f': // go left 
     iX-=0.01; 
     lX -= 0.01; 
     cout<<endl<<"S pressed"; 
     break; 

    case 's': // go right 
     iX += 0.01; 
     lX += 0.01; 
     break; 

    case 'e': // go up 
     iZ += 0.01; 
     lZ += 0.01; 
     break; 

    case 'd': // go down 
     iZ -= 0.01; 
     lZ -= 0.01; 
     break; 

    default: 
     break; 
    } 

    updateLookAt(); 

} 

void mouseHandler(int button, int state, int x, int y) { 
    if(button == GLUT_RIGHT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) { 
     if(camDefault) { 
      glLoadIdentity(); 
      gluLookAt(-1,0,0,0.0,0.0,0.0,0.0,1,0); 
      camDefault = false; 
     } 

     else { 
      glLoadIdentity(); 
      gluLookAt(0,0,0,0.0,0.0,0.0,0.0,1,0); 
      camDefault = true; 
     } 
    } 

    if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) { 
     glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
     glLoadIdentity(); 
     if(perspectiveOrtho) { 
      gluPerspective (90, 1 ,0.00001, 1000); 
      perspectiveOrtho = false; 
     } 

     else { 

      glOrtho(-1,1,-1,1, -1,100); 
      perspectiveOrtho = true; 

     } 
     glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 

     glLoadIdentity(); 
     if(camDefault) 
       gluLookAt(0,0,1,0.0,0.0,0.0,0.0,1,0); 
      else 
       gluLookAt(-1,0,0,0.0,0.0,0.0,0.0,1,0); 


    } 
} 



void specialKeyHandler(int key, int x, int y) { 

    float fraction = 0.05f; 

switch (key) { 
    case GLUT_KEY_LEFT : 
     camAngle -= 0.01f; 
     lX = sin(camAngle); 
     lZ = -cos(camAngle); 
     break; 
    case GLUT_KEY_RIGHT : 
     camAngle += 0.01f; 
     lX = sin(camAngle); 
     lZ = -cos(camAngle); 
     break; 
    case GLUT_KEY_UP : 
     iX += lX * fraction; 
     iZ += lZ * fraction; 
     break; 
    case GLUT_KEY_DOWN : 
     iX -= lX * fraction; 
     iZ -= lZ * fraction; 
     break; 
    default: 
     break; 
    } 


    updateLookAt(); 
} 

Answer 1

У вас есть две проблемы.

Первая проблема заключается в вашей системе координат.

При применении:

glTranslatef(iX+0.05,iY, iZ-0.05); 

Вы поместите объект в положении камеры, и добавить смещение, чтобы увидеть его. Но это в мировой системе координат. Поэтому, когда вы поворачиваете камеру, объект не перемещается, потому что он не следует за системой координат камеры.

Вам необходимо перевести на центр камеры, повернуть камеру, а затем добавить смещение.

Вторая проблема заключается в повороте. Ваша переменная «camAngle» находится в радиусе, потому что вы используете ее с cos() и sin(). Но в OpenGL glRotate принимает угол как значение градуса. Вам нужно преобразовать этот угол под углом: угол * = 180/PI. (180/PI ~ = 57,2957795)

Здесь исправленной функции дисплея:

void display() 
{ 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 

    glColor3f(255,0,0); 

    glPushMatrix(); 
     glTranslatef(iX,iY,iZ); // Translation to the camera center 
     glRotatef(-camAngle * 57.2957795, 0,1,0); // Rotate to correspond to the camera 
     glTranslatef(0.05,0,-0.05); // Offset to draw the object 

     glutWireCone(0.005,0.1,20,20); 
    glPopMatrix(); 

    drawEarth(); 
    drawWalls(); 
    glutSwapBuffers(); 
}