关于摄像机姿态矩阵的疑惑

wangxiaodi

我总感觉姿态矩阵应该是平移矩阵乘以旋转矩阵，而不应该是旋转乘以平移，应为如果先旋转的话，坐标系的方向就被改变了，再平移就相当于不是在世界坐标系中平移了，而是在旋转之后的坐标系中平移了（除非在视口变换的时候是左乘矩阵），也就谈不上在世界坐标系中的姿态了，当然，这是我以前在opengl中写漫游的想法，可能osg有所不同，有人能大致解释下么？

OSG论坛管理员

在OSG里写漫游分为两种，一种是直接在viewer里添加matrixmanipulator，这个比较简单，例子大把。只需要照样在matrixmanipulator下重载一个就可以了。教程专区下面有osg 程序设计里面介绍的就有。

另一种是对当node加到scenedata中的camera进行操作，这个需要在事件中调用camera进行setViewMatrixAsLookAt,要深刻理解其中的三个参数。

比如点W向前可以这样做：理解了就知道该如何写了，其实和重载matrixmanipulator是一样的
                                                camera->getViewMatrixAsLookAt(eye, center, up);
                                                osg::Vec3 delta = center-eye;
                                                eye = eye + delta/2.0;
                                                camera->setViewMatrixAsLookAt(eye, center, up);

array

OpenGL中采用列矩阵右乘列向量来进行矩阵计算，因此顶点先旋转（R）后平移（T）被表达为T * R * v
OSG中采用行矩阵左乘行向量的方法来运算，因此是v * R * T，这显然更符合一般的认知；并且OpenGL中对于矩阵接口的使用事实上是混乱的，OSG更正并统一了这一点

icing

那还是先旋转再平移啊，这样跟lz说的有什么差别吗

array

最符合一般需要的当然是先旋转再平移。不过楼主似乎有别的想法，因此这里给出了一些解释

wangxiaodi

5# array 我没有什么别的想法，如果R*T是眼空间到世界空间的变换，假设现在照相机在世界坐标系中的位置是osg::Vec3 v(posX,posY,posZ)，最开始两坐标系是重合的，如果先旋转，再平移，那么平移后的位置在世界坐标系中还是v么？显然已经不是了，另一方面，从世界到眼空间的转换矩阵是前面两个矩阵相乘的逆矩阵，也就是(R*T)'=T'*R',这时候又是先平移，显然世界坐标系和眼坐标系是有旋转夹角的，所以在世界空间中T代表的平移方向和眼空间中T'代表的平移方向是不平行的，这就说明用这个矩阵来做变换前后不能统一，

wangxiaodi

今天一大早就起来做了几个小测试，终于搞清楚了，由于osg采用的是右乘矩阵，所以在变换过程中矩阵是往左叠加，举个例子，先进行T1变换，然后进行T2变换，最后进行T3变换，那么最终的变换矩阵就是T3*T2*T1，这是经过我严格测试的，在osg里面变换顺序和解释顺序是相反的，这样就很好的解释了前面我提出的问题，实际上还是先进行的平移变换，然后再进行旋转变换。多谢各位热心帮忙

wangxiaodi

3# array 更正一下，先旋转后平移的变换在opengl中是R*T*V，而在osg中应该是V*T*R

array

在osg里面变换顺序和解释顺序是相反的

我认为您完全说错了

先旋转后平移的变换在opengl中是R*T*V，而在osg中应该是V*T*R

恰恰，在OSG中应当为v * R * T

wangxiaodi

9# array 其实您说的和我说的结果是一样的，您解释v*R*T变换为先旋转再平移，您的参考坐标系至始至终都没变化，都是以最开始的坐标系为参考，第一步v*R得到的是点经过旋转后在最初坐标系中的坐标，这样后面的平移变换还是相对最初坐标系而言的，而不是相对经过旋转后的坐标系而言的，所以*T变换的相对性没有改变，而我解释的先平移再旋转则不一样，它是先经过平移变换，然后再进行旋转变换，这里的旋转变换是相对平移后的坐标系而言的，而不是以最初的坐标系为参考的，这里两种解释的结果其实是一样的，只是参考系不同而已。

lijia10165208

回复 2# FreeSouth


    是不是用了第一种方法后，再用第二种方法就失效了？