android - OpenGl の 3D モデルの回転の問題

Question

オブジェクトの z 軸を回転させたいので、以下のコードを使用していますが、特定の位置で回転していないため、回転が戻って近くに表示されます。の値に誤りがあると思いますGLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0);。回転がうまく機能するように、これらの正しい値を設定するのを手伝ってください。

gl.glTranslatef(mOrigin.x, mOrigin.y, mOrigin.z);
gl.glRotatef(mRotate.x, 1f, 0f, 0f);
gl.glRotatef(mRotate.y, 0f, 1f, 0f);
gl.glRotatef(mRotate.z, 0f, 0f, 1f);


private class Renderer implements GLSurfaceView.Renderer {
    public Renderer() {
        setEGLConfigChooser(8, 8, 8, 8, 16, 0);
        getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT);
        setZOrderOnTop(true);
    }

    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        gl.glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f, 0.0f);
        gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
        gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
        gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_NICEST);

        gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);
        gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
    }

    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) {
        mViewWidth = (float)w;
        mViewHeight = (float)h;
        gl.glViewport(0,0,w,h);

        gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
        gl.glLoadIdentity();
        GLU.gluPerspective(gl, 45, mViewWidth/mViewHeight, 0.1f, 100f);

        gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
        gl.glLoadIdentity();
    }

    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        gl.glPushMatrix();

        gl.glDisable(GL10.GL_DITHER); 

        GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0);

        //draw_model
        gl.glPushMatrix();

        if(mOrigin != null && mRotate != null) {
            gl.glTranslatef(mOrigin.x, mOrigin.y, mOrigin.z);
            gl.glRotatef(mRotate.x, 1f, 0f, 0f);
            gl.glRotatef(mRotate.y, 0f, 1f, 0f);
            gl.glRotatef(mRotate.z, 0f, 0f, 1f);
        }

        if(mModel != null) {
            mModel.draw(gl, mContext);
            if(!RendererView.textureFileName.equals(""))
                mModel.bindTextures(mContext, gl);
        }

        gl.glPopMatrix();
        gl.glPopMatrix();

        if(isPictureTake) {
            w = getWidth();
            h = getHeight();
            b = new int[w*(y+h)];
            bt = new int[w*h];

            IntBuffer ib = IntBuffer.wrap(b);
            ib.position(0);
            gl.glReadPixels(0, 0, w, h, GL10.GL_RGBA, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, ib);
            createBitmapFromGLSurface(mContext);
            isPictureTake = false;
        }
    }
}

ObjLoader.java

package com.amplimesh.models;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.StringTokenizer;

import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.opengl.GLUtils;

import com.amplimesh.renderer.RendererView;
import com.amplimesh.util.Point3;

/**
 * Object Loader and draw the texture and object.
 * @author Ajay
 */
public class ObjModel {

    /**
     * It fill the texture into the mesh
     * @param context
     * @param gl
     */
    public void bindTextures(Context context, GL10 gl) {
        Bitmap bitmap;
        try {
            InputStream is = context.getAssets().open("textures/"+RendererView.textureFileName);
            bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
            if(bitmap != null) {
                // generate one texture pointer
                gl.glGenTextures(1, mTextures, 0);
                // ...and bind it to our array
                gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, mTextures[0]);

                // create nearest filtered texture
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_LINEAR);
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR);

                //Different possible texture parameters, e.g. GL10.GL_CLAMP_TO_EDGE
                //gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL10.GL_REPEAT);
                //gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL10.GL_REPEAT);

                // Use Android GLUtils to specify a two-dimensional texture image from our bitmap 
                GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
                // Clean up
                bitmap.recycle();
            }
        } catch (java.io.IOException e) {
            return;
        }
    }

    /**
     * It draw the object.
     * @param gl
     */
    public void draw(GL10 gl, Context mContext) {
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);
        for (Model model : mModels) {

            gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, model.v);
            if (model.vt != null && mTextures != null) {
                gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, mTextures[0]);
                gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, model.vt);
            }

            if (model.vn != null) {
                gl.glNormalPointer(GL10.GL_FLOAT, 0, model.vn);
            }
            gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, model.v_size);
        }

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);
        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
        gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
    }

    /**
     * It Load the object from stream.
     * @param is
     * @param texture_name
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static ObjModel loadFromStream(InputStream is, String texture_name) throws IOException {
        ObjModel obj = ObjLoader.loadFromStream(is);
        return obj;
    }

    private Model mModels[];
    private int mTextures[] = new int[1];;

    /**
     * It read the the obj file.
     * @author Ajay
     */
    private static class ObjLoader {

        public static ObjModel loadFromStream(InputStream is) throws IOException {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            ObjModel obj = new ObjModel();
            ArrayList<Point3> v = new ArrayList<Point3>();
            ArrayList<Point3> vt = new ArrayList<Point3>();
            ArrayList<Point3> vn = new ArrayList<Point3>();
            ArrayList<Face> f = new ArrayList<Face>();

            ArrayList<Model> o = new ArrayList<Model>();

            boolean o_pending=false;

            while(reader.ready()) {
                String line = reader.readLine();
                if (line == null) 
                    break;

                StringTokenizer tok = new StringTokenizer(line);
                String cmd = tok.nextToken();

                if (cmd.equals("o")) {
                    if (o_pending) {
                        Model model = new Model();
                        model.fill(f, vt.size() > 0, vn.size() > 0);
                        o.add(model);
                    }
                    else {
                        o_pending=true;
                    }
                }
                else
                    if (cmd.equals("v")) {
                        v.add(read_point(tok));
                    }
                    else
                        if (cmd.equals("vn")) {
                            vn.add(read_point(tok));
                        }
                        else
                            if (cmd.equals("vt")) {
                                vt.add(read_point(tok));
                            }
                            else
                                if (cmd.equals("f")) {
                                    if (tok.countTokens() != 3)
                                        continue;

                                    Face face = new Face(3);
                                    while (tok.hasMoreTokens()) {
                                        StringTokenizer face_tok = new StringTokenizer(tok.nextToken(), "/");

                                        int v_idx = -1;
                                        int vt_idx = -1;
                                        int vn_idx = -1;
                                        v_idx = Integer.parseInt(face_tok.nextToken());
                                        if (face_tok.hasMoreTokens()) vt_idx = Integer.parseInt(face_tok.nextToken());
                                        if (face_tok.hasMoreTokens()) vn_idx = Integer.parseInt(face_tok.nextToken());

                                        //Log.v("objmodel", "face: "+v_idx+"/"+vt_idx+"/"+vn_idx);

                                        face.addVertex(
                                                v.get(v_idx-1),
                                                vt_idx == -1 ? null : vt.get(vt_idx-1),
                                                        vn_idx == -1 ? null : vn.get(vn_idx-1)
                                                );
                                    }
                                    f.add(face);
                                }
            }

            if (o_pending) {
                Model model = new Model();
                model.fill(f, vt.size() > 0, vn.size() > 0);
                o.add(model);
            }

            obj.mModels = new Model[o.size()];
            o.toArray(obj.mModels);
            return obj;
        }

        private static Point3 read_point(StringTokenizer tok) {
            Point3 ret = new Point3();
            if (tok.hasMoreTokens()) {
                ret.x = Float.parseFloat(tok.nextToken());
                if (tok.hasMoreTokens()) {
                    ret.y = Float.parseFloat(tok.nextToken());
                    if (tok.hasMoreTokens()) {
                        ret.z = Float.parseFloat(tok.nextToken());
                    }
                }
            }
            return ret;
        }

    }

    private static class Face {
        Point3 v[];
        Point3 vt[];
        Point3 vn[];
        int size;
        int count;

        public Face(int size) {
            this.size = size;
            this.count = 0;
            this.v = new Point3[size];
            this.vt = new Point3[size];
            this.vn = new Point3[size];
        }

        public boolean addVertex(Point3 v, Point3 vt, Point3 vn) {
            if (count >= size)
                return false;
            this.v[count] = v;
            this.vt[count] = vt;
            this.vn[count] = vn;
            count++;
            return true;
        }

        public void pushOnto(FloatBuffer v_buffer, FloatBuffer vt_buffer, FloatBuffer vn_buffer) {
            int i;
            for (i=0; i<size; i++) {
                v_buffer.put(v[i].x); v_buffer.put(v[i].y); v_buffer.put(v[i].z);

                if (vt_buffer != null && vt[i] != null) {
                    vt_buffer.put(vt[i].x); vt_buffer.put(vt[i].y);
                }

                if (vn_buffer != null && vn[i] != null) {
                    vn_buffer.put(vn[i].x); vn_buffer.put(vn[i].y); vn_buffer.put(vn[i].z);
                }
            }
        }
    }

    /**
     * It hold the vertex buffer, vertex normal and texture.
     * @author Ajay
     */
    private static class Model {
        public FloatBuffer v;
        public FloatBuffer vt;
        public FloatBuffer vn;
        public int v_size;

        public void fill(ArrayList<Face> faces, boolean has_tex, boolean has_normals) {
            int f_len = faces.size();

            this.v_size = f_len * 3;

            ByteBuffer tBuf = ByteBuffer.allocateDirect(this.v_size*3 * 4);
            tBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
            this.v = tBuf.asFloatBuffer();

            if (has_tex) {
                ByteBuffer vtBuf = ByteBuffer.allocateDirect(this.v_size*3 * 4);
                vtBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
                this.vt = vtBuf.asFloatBuffer();
            }

            if (has_normals) {
                ByteBuffer vnBuf = ByteBuffer.allocateDirect(this.v_size*3 * 4);
                vnBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
                this.vn = vnBuf.asFloatBuffer();
            }

            int i;
            for (i=0; i < f_len; i++) {
                Face face = faces.get(i);
                face.pushOnto(this.v, this.vt, this.vn);
            }

            this.v.rewind();
            if (this.vt != null)
                this.vt.rewind();
            if (this.vn != null)
                this.vn.rewind();
        }
    }
}

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軸を中心に特定の位置でオブジェクトを回転するには、まずオブジェクトの中心を原点に平行移動する必要があります。あなたの例では、(mOrigin) にオブジェクトがあり、これは別の移動 (カメラの位置) に関連している可能性があります。

オブジェクトを最終位置に移動してから回転する代わりに、オブジェクトを (0,0,0) に移動し、回転してから最終位置に移動する必要があります。

最も単純なケースでは、次のようになります。

gl.glRotatef    (mRotate.x, 1f, 0f, 0f);
gl.glRotatef    (mRotate.y, 0f, 1f, 0f);
gl.glRotatef    (mRotate.z, 0f, 0f, 1f);
gl.glTranslatef (mOrigin.x, mOrigin.y, mOrigin.z);

オブジェクトがカメラに対して相対的な、より複雑なケースでは、次のようにする必要があります。

gl.glTranslatef (-Camera.x, -Camera.y, -Camera.z);
gl.glRotatef    (mRotate.x, 1f, 0f, 0f);
gl.glRotatef    (mRotate.y, 0f, 1f, 0f);
gl.glRotatef    (mRotate.z, 0f, 0f, 1f);
gl.glTranslatef (Camera.x + mOrigin.x, Camera.y + mOrigin.y, Camera.z + mOrigin.z);

score 0 · Accepted Answer

Glulookat の回転コンポーネントは問題ないように見えるので、問題を引き起こす可能性のある問題は見当たりません。

最初に、あなたが提供したリンクから、Y 軸を中心に回転したいように思えますが、Z 軸を中心とした回転について言及しましたが、これは異なる結果をもたらす可能性があります。https://www.dropbox.com/s/ozt7beo4gz5q293/demo2__A.avi

次に、m_Rotate ベクトル内で使用している値は何ですか? それらは度またはラジアンですか？

3 番目に、マトリックススタックをプッシュまたはポップしていますか? もしそうならどのように？または、独自の行列データを OpenGL に供給していますか?

また、描画呼び出し中に glLoadIdentity() を呼び出して、ビューマトリックスを単位マトリックスに戻すことを確認しましたか?

TBH 問題を引き起こす可能性のある多くの領域が存在する可能性があります。考えられる問題領域を絞り込むには、描画関数で次のことを行います。

GluLookAt の使用を停止します。
すべてのプッシュ呼び出しとポップ呼び出しを削除し、
まずは必ずお電話ください
```
glLoadIdentity();
```
カメラをオブジェクトの後ろに移動します (GLuLookAt では、これは 0,0,10 に設定されています)。
```
glTranslatef(0.0f,0.0f,-10.0f);  
```
次に、Z 軸を中心に単純な回転を行います。
```
glRotatef(mRotate.z, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
```

編集: onDrawFrame を呼び出して、私が知る限り、シーンに物を描画します。. この呼び出しでは、問題がどこにあるかを把握するためにこれらの変更を行う必要があります。

これの代わりに;

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    gl.glPushMatrix();

    gl.glDisable(GL10.GL_DITHER); 

    GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0);

    //draw_model
    gl.glPushMatrix();

    if(mOrigin != null && mRotate != null) {
        gl.glTranslatef(mOrigin.x, mOrigin.y, mOrigin.z);
        gl.glRotatef(mRotate.x, 1f, 0f, 0f);
        gl.glRotatef(mRotate.y, 0f, 1f, 0f);
        gl.glRotatef(mRotate.z, 0f, 0f, 1f);
    }
    ...
    gl.glPopMatrix();
    gl.glPopMatrix();
  }

このような簡単なものを試してください。

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);

    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW); //making sure OpenGL currently in model view
    gl.glLoadIdentity();                //clear the model view matrix to identity matrix

    gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -10.0f); //move 10 unit backwards so as if camera moves backwards.
    gl.glRotatef(90.0f,0.0f,0.0f,1.0f)    //rotate 90 degree around the z axis.
    //draw_model
    ...
    //gl.glPopMatrix();
    //gl.glPopMatrix();
  }

そうすることで、問題のある可能性のある領域が大幅に減少しました。そして、問題の把握を開始できます。上記のコードが機能する場合、発生する可能性のあるエラーが大幅に減少します。それかもしれません。

モデルビュー以外のマトリックスモードを別の場所に設定し、ドローコールで設定し直さない場合、
描画呼び出しで恒等行列をクリアしていません。
原点と回転の値が正しく設定されていません。

ところで: 私は Java の専門家ではありませんが、c++ と目的の c では、1f を実行して値を float に設定することはできません。1.0f を使用する必要があります。そうしないと、コンパイラが文句を言います。

android - OpenGl の 3D モデルの回転の問題

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