使用 OpenGL 进行目标跟踪控制

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引言

附带 C++ 项目中实现的目标跟随控制是一种简单的方法，用于跟随已知的目标，尤其是在目标超出视野范围时。

背景 

许多 3D 游戏都实现了这种控制，但描述这种目标跟随方法的文章仍然很少。

Using the Code

为了证明这个概念，实现了一个简单的相机模型。我们使用一个简单的立方体作为目标进行跟随。

图片描述：显示了应用程序的屏幕截图。白色立方体代表目标，黑色点代表目标跟随控制。

对于实际的方法，我们获得将世界坐标系转换到相机坐标系的矩阵。可以使用 OpenGL 命令计算该矩阵。

glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, Matrix)  

然后，我们将此矩阵与目标的坐标相乘，并获得目标在相机空间中的坐标，即 2D 坐标。

TargetPosition[0] = Position[0]*Matrix[0]+Position[1] * 
			Matrix[4] + Position[2] * Matrix[8] + 1.0f * Matrix[12];
TargetPosition[1] = Position[0]*Matrix[1]+Position[1] * 
			Matrix[5] + Position[2] * Matrix[9] + 1.0f * Matrix[13];
TargetPosition[2] = Position[0]*Matrix[2]+Position[1]* 
			Matrix[6] + Position[2] * Matrix[10] + 1.0f * Matrix[14]; 

为了在屏幕边缘附近显示目标点，我们进行一些简单的几何计算，以确定屏幕矩形框架与目标之间的交点。

为了实际显示跟随目标，我们从 3D 模式切换到 2D 模式，并使用 OpenGL GL_POINTS 来指示目标的朝向。

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glOrtho(0, 500, 500, 0, -1, 1);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glTranslatef(250, 250, 0.0);
glPointSize(10.0f);
glBegin(GL_POINTS);
glVertex2f((IPoint[1] -250)/1.1, (-IPoint[0] +250)/1.1);
glEnd();
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glPopMatrix();
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPopMatrix();  

关注点

这种方法的实现非常简单，它需要将 2D 和 3D 模式与 OpenGL 结合起来。

为了控制相机移动，使用以下按键

• w, s: 放大和缩小
• q, z: 上下移动
• a, d: 左侧和右侧移动

历史

在第一次实现中，我使用了简单的圆形目标定位。此实现包含在源代码中，但当前已注释掉。