gluLookAt 函数详解

void gluLookAt(GLdouble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,                                   GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,                                   GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz);该函数定义一个视图矩阵，并与当前矩阵相乘。第一组eyex, eyey,eyez 相机在世界坐标的位置第二组centerx,centery,centerz 相机镜头对准的物体在世界坐标的位置第三组upx,upy,upz 相机向上的方向在世界坐标中的方向你把相机想象成为你自己的脑袋：第一组数据就是脑袋的位置第二组数据就是眼睛看的物体的位置第三组就是头顶朝向的方向（因为你可以歪着头看同一个物体）。 [cpp] view plaincopy#include "stdafx.h"  
#include <GL/glut.h>  
#include <stdlib.h>  
  
void init(void)   
{  
   glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); //背景黑色  
}  
  
void display(void)  
{  
   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
   glColor3f (1.0, 1.0, 1.0); //画笔白色  
  
   glLoadIdentity();  //加载单位矩阵  
  
   gluLookAt(0.0,0.0,5.0,  0.0,0.0,0.0,  0.0,1.0,0.0);  
   glutWireTeapot(2);  
   glutSwapBuffers();  
}  
  
void reshape (int w, int h)  
{  
   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);   
   glMatrixMode (GL_PROJECTION);  
   glLoadIdentity ();  
   gluPerspective(60.0, (GLfloat) w/(GLfloat) h, 1.0, 20.0);  
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  
   glLoadIdentity();  
   gluLookAt (0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);  
}  
int main(int argc, char** argv)  
{  
   glutInit(&argc, argv);  
   glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);  
   glutInitWindowSize (500, 500);   
   glutInitWindowPosition (100, 100);  
   glutCreateWindow (argv[0]);  
   init ();  
   glutDisplayFunc(display);   
   glutReshapeFunc(reshape);  
   glutMainLoop();  
   return 0;  
}  

一、上面的display()函数中：gluLookAt(0.0,0.0,5.0, 0.0,0.0,0.0, 0.0,1.0,0.0); 相当于我们的脑袋位置在(0.0,0.0,5.0)处，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原点。后面的三个参数(0.0,1.0,0.0),y轴为1，其余为0，表示脑袋朝上，就是正常的情况。看到的情况如下图：

壶嘴在右，壶柄在坐，壶底在下，壶盖在上。 二、若将gluLookAt的后三个参数设置为（0.0,-1.0,0.0）,即y轴为-1,其余为0。这样表示脑袋向下，即人眼倒着看，看到的效果如下图：

 三、再次修改gluLookAt的后三个参数为（1.0,0.0,0.0）;x轴为1，其余为0.即人的脑袋像右歪90度来看，即顺时针转90度（换个角度思考就是壶逆时针转90度），猜想看到的结果应该是壶嘴在上，壶盖在右，壶底在左，壶柄在下。如下图：


        如果并没有调用gluLookAt(),那么照相机就被设置为默认的位置和方向。在默认情况下，照相机位于原点，指向z轴的负方向，朝上向量为(0,1,0)。        可以修改原来的代码。把视图变换函数gluLookAt()函数，改为模型变换函数glTranslatef(),并使用参数(0.0,0.0,-5.0)。这个函数的效果和使用gluLookAt()函数的效果是完全相同的，原因：gluLookAt()函数是通过移动照相机（使用试图变换）来观察这个立方体，而glTranslatef()函数是通过移动茶壶（使用模型变换）。另外注意：视图变换要在模型变换之前进行。转自： http://blog.csdn.net/wangqinghao/article/details/14002077[code]import javax.swing.JFrame; import com.jogamp.opengl.GL2; import com.jogamp.opengl.GLAutoDrawable; import com.jogamp.opengl.GLCapabilities; import com.jogamp.opengl.GLEventListener; import com.jogamp.opengl.GLProfile; import com.jogamp.opengl.awt.GLCanvas; import com.jogamp.opengl.glu.GLU; import com.jogamp.opengl.util.FPSAnimator; public class TestLookAt implements GLEventListener { GLU glu= new GLU(); private float rtri; //for angle of rotation @Override public void display( GLAutoDrawable drawable ) { GL2 gl = drawable.getGL().getGL2(); gl.glMatrixMode(GL2.GL_MODELVIEW); gl.glPushMatrix(); /* double[] params= new double[16]; gl.glGetDoublev(GL2.GL_CURRENT_MATRIX_ARB, params, 0); for(int i =0;i<16;i++){ System.out.print(params[i]+","); }*/ gl.glClear (GL2.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL2.GL_DEPTH_BUFFER_BIT ); // Clear The Screen And The Depth Buffer gl.glLoadIdentity(); // Reset The View // gl.glRotatef( rtri, 0.0f, 1.0f, 0.0f );//triangle rotation gl.glBegin( GL2.GL_TRIANGLES ); // Drawing Using Triangles gl.glColor3f( 1.0f, 0.0f, 0.0f ); //Red gl.glVertex3f( 0.5f,0.5f,0.0f ); // Top gl.glColor3f( 0.0f,1.0f,0.0f ); //blue gl.glVertex3f( -0.5f,0.5f,0.0f ); // Bottom Left gl.glColor3f( 0.0f,0.0f,1.0f ); //green gl.glVertex3f( 0f,-0.5f,0.0f ); // Bottom Right gl.glEnd(); gl.glFlush(); rtri +=0.2f; //assigning the angle gl.glPopMatrix(); } @Override public void dispose( GLAutoDrawable drawable ) { //method body } @Override public void init( GLAutoDrawable drawable ) { // method body } @Override public void reshape( GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height ) { // method body GL2 gl = drawable.getGL().getGL2(); gl.glMatrixMode(GL2.GL_PROJECTION); gl.glLoadIdentity(); glu.gluPerspective(45.0, width/ height, 1.0, 20.0); glu.gluLookAt(0, 0, 5, 0, 0, 0, 0, 1, 0); } public static void main( String[] args ) { //getting the capabilities object of GL2 profile final GLProfile profile = GLProfile.get( GLProfile.GL2 ); GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities( profile ); // The canvas final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas( capabilities ); TestLookAt testLookAt = new TestLookAt(); glcanvas.addGLEventListener( testLookAt ); glcanvas.setSize( 400, 400 ); //creating frame final JFrame frame = new JFrame ( "Test LookAt" ); //adding canvas to it frame.getContentPane().add( glcanvas ); frame.setSize( frame.getContentPane().getPreferredSize() ); frame.setVisible( true ); //Instantiating and Initiating Animator final FPSAnimator animator = new FPSAnimator( glcanvas, 300,true ); //animator.start(); }//end of main }说明

gluLookAt可以在投影变换之后或模型变换后调用。因为投影变换是设置视景体的大小和形状，gluLookAt即设置视景体在世界坐标的位置和方向来观察物体，所以只要gluLookAt在视景体设置完成后调用即可，与变换模式无关。
根据视景体的设置会得出视点转换矩阵，视点转换操作在模型转换操作之前发出（例如视点转换矩阵N，模型转换矩阵M，顶点v，结果应该为NMv,这样才能保证M先和v相乘，即模型转换先应用在顶点上），以便模型转换先对物体发生作用。场景中物体的顶点经过模型转换之后移动到所希望的位置，然后再对场景进行视点定位等操作。模型转换和视点转换共同构成模型视景矩阵。

该函数定义了视点矩阵，并用该矩阵乘以当前矩阵。eyex、eyey、eyez定义了视点的位置；centerx、centery和centerz变量指定了参考点的位置，该点通常为相机所瞄准的场景中心轴线上的点；upx、upy、upz变量指定了向上向量的方向。（注意，这是一个向量，不是一个坐标）。
之所以必须要三个点，眼睛的位置，观察的物体的位置，以及相机的朝向，是因为，两个点确定不了唯一视图，比如观察同一个物体，相机朝向绕视轴旋转后的观察效果不同，相机up朝向不变，绕up轴旋转观察的物体自然不一样。

ge        void gluLookAt(GLdouble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,                                   GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,                                   GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz);该函数定义一个视图矩阵，并与当前矩阵相乘。第一组eyex, eyey,eyez 相机在世界坐标的位置第二组centerx,centery,centerz 相机镜头对准的物体在世界坐标的位置第三组upx,upy,upz 相机向上的方向在世界坐标中的方向你把相机想象成为你自己的脑袋：第一组数据就是脑袋的位置第二组数据就是眼睛看的物体的位置第三组就是头顶朝向的方向（因为你可以歪着头看同一个物体）。 [cpp] view plaincopy#include "stdafx.h"  
#include <GL/glut.h>  
#include <stdlib.h>  
  
void init(void)   
{  
   glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); //背景黑色  
}  
  
void display(void)  
{  
   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
   glColor3f (1.0, 1.0, 1.0); //画笔白色  
  
   glLoadIdentity();  //加载单位矩阵  
  
   gluLookAt(0.0,0.0,5.0,  0.0,0.0,0.0,  0.0,1.0,0.0);  
   glutWireTeapot(2);  
   glutSwapBuffers();  
}  
  
void reshape (int w, int h)  
{  
   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);   
   glMatrixMode (GL_PROJECTION);  
   glLoadIdentity ();  
   gluPerspective(60.0, (GLfloat) w/(GLfloat) h, 1.0, 20.0);  
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  
   glLoadIdentity();  
   gluLookAt (0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);  
}  
int main(int argc, char** argv)  
{  
   glutInit(&argc, argv);  
   glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);  
   glutInitWindowSize (500, 500);   
   glutInitWindowPosition (100, 100);  
   glutCreateWindow (argv[0]);  
   init ();  
   glutDisplayFunc(display);   
   glutReshapeFunc(reshape);  
   glutMainLoop();  
   return 0;  
}  

一、上面的display()函数中：gluLookAt(0.0,0.0,5.0, 0.0,0.0,0.0, 0.0,1.0,0.0); 相当于我们的脑袋位置在(0.0,0.0,5.0)处，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原点。后面的三个参数(0.0,1.0,0.0),y轴为1，其余为0，表示脑袋朝上，就是正常的情况。看到的情况如下图：

壶嘴在右，壶柄在坐，壶底在下，壶盖在上。 二、若将gluLookAt的后三个参数设置为（0.0,-1.0,0.0）,即y轴为-1,其余为0。这样表示脑袋向下，即人眼倒着看，看到的效果如下图：

 三、再次修改gluLookAt的后三个参数为（1.0,0.0,0.0）;x轴为1，其余为0.即人的脑袋像右歪90度来看，即顺时针转90度（换个角度思考就是壶逆时针转90度），猜想看到的结果应该是壶嘴在上，壶盖在右，壶底在左，壶柄在下。如下图：


        如果并没有调用gluLookAt(),那么照相机就被设置为默认的位置和方向。在默认情况下，照相机位于原点，指向z轴的负方向，朝上向量为(0,1,0)。        可以修改原来的代码。把视图变换函数gluLookAt()函数，改为模型变换函数glTranslatef(),并使用参数(0.0,0.0,-5.0)。这个函数的效果和使用gluLookAt()函数的效果是完全相同的，原因：gluLookAt()函数是通过移动照相机（使用试图变换）来观察这个立方体，而glTranslatef()函数是通过移动茶壶（使用模型变换）。另外注意：视图变换要在模型变换之前进行。