Làm thế nào để nhóm nhiều đối tượng cho mục đích quay chúng như một đơn vị?

Question

Tôi cần một số gợi ý về cách tiếp cận tốt nhất cho nhiệm vụ xoay vòng trong OpenGL. Tôi biết cách xoay đối tượng trong không gian 3D bằng quaternions, tôi có thể dịch chúng, tất cả đều tốt và tốt.

Nhưng tôi muốn biết cách tốt nhất để xử lý tập hợp các đối tượng khác nhau như một thực thể duy nhất cho mục đích xoay vòng. Ví dụ, giả sử bạn có một bàn với các đối tượng trên đó. Mỗi bản dịch đều có bản dịch và vòng xoay riêng, nhưng bây giờ tôi muốn xoay toàn bộ bàn và mọi thứ trên đó, đồng thời giữ các đồ vật khác trong phòng tại chỗ. Điều này có nghĩa là các vật thể ở cạnh ngoài của bàn sẽ xoay và dịch xung quanh tâm của bàn, trong khi các vật ở trung tâm chỉ có thể xoay nhưng nếu không, hoặc đơn giản là không dịch nhiều, tùy thuộc vào khoảng cách của chúng. trục quay. Có vẻ như một cách khá không phù hợp để làm điều này là xoay và dịch từng đối tượng trên bàn làm việc, cũng như chính bàn làm việc, biết vị trí của trục quay. Có lẽ đây là cách tốt nhất để làm điều đó, nhưng liệu có một kỹ thuật để "nhóm" các đối tượng khác nhau cho mục đích này?

Answer 1

Những gì bạn đang tìm kiếm là những nhân vật chuyển đổi. Các đối tượng trên bàn của bạn được định vị tương đối so với bàn làm việc hoặc nói cách khác trong hệ tọa độ của bàn làm việc. Vì vậy, hãy chỉ định M_Desk làm phép chuyển đổi xác định vị trí của bàn và hệ tọa độ cục bộ của nó. Tiếp theo là M_Pencilbox việc chuyển đổi hộp bút chì đứng trên bàn liên quan đến bàn làm việc. Và một cây bút chì trong hộp bút chì sẽ được đặt trong mối quan hệ với hộp bút chì.

Vì vậy, bút chì trải qua một loạt các biến đổi. Hãy nhớ rằng trong các ký hiệu chính cột được sử dụng bởi những thứ OpenGL "chảy" thông qua chuỗi chuyển đổi từ lần chuyển đổi cuối cùng sang đầu tiên (hoặc phải sang trái khi viết xuống).

Mỗi chuyển đổi, như M_Desk ví dụ, là một ma trận 4 × 4 có thể được xây dựng theo cách thông thường: Xoay, bản dịch, vụn vv

Vì vậy, để chuyển các đỉnh của một cây bút chì bạn muốn áp dụng chuyển đổi sau đây

… · M_Desk · M_Pencilbox · v_Pencil 

Tất nhiên bản thân bàn có thể liên quan đến thứ gì đó khác, như phòng. Ngay từ đầu của chuỗi chuyển đổi đó sẽ là chuyển đổi khung nhìn. Vì vậy, hiệu quả chúng tôi đang xây dựng một ma trận modelview ở đây.

Về mặt OpenGL hiện đại, mỗi khi bạn gặp một nhánh trong hierachy chuyển đổi (nghĩ về các thư mục trong hệ thống tệp), bạn sẽ tạo một bản sao của chuỗi chuyển đổi được xây dựng từ trước đến nay, để bạn không có để khởi động lại từ đầu cho mỗi nhánh.

Hãy cho tôi biết nếu bạn cần làm rõ thêm.

Answer 2

Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng một số loại biểu đồ cảnh kết hợp với hệ thống phân cấp chuyển đổi.

Một phiên bản đơn giản tối thiểu sẽ là có một cây nơi mỗi nút chứa một đối tượng, một biến đổi và danh sách các nút con. Biến đổi có liên quan đến nút cha.

Vì vậy, các đối tượng trên bàn làm việc sẽ là con của chính bàn làm việc.

Biến đổi cho bất kỳ đối tượng cụ thể nào là phép nối của biến đổi của đối tượng đó với tất cả cha mẹ của nó trong cây.Có rất nhiều cách để thực hiện điều đó, nhưng chức năng GL 'trường học cũ' cung cấp một ngăn xếp ma trận cho mục đích này. Bạn nhân trong ma trận cục bộ cho một nút, vẽ hình học cho nút đó, đệ quy vẽ tất cả các nút con, và sau đó bật lại ma trận.