Android OpenGL ES 3D坐标变换教程：旋转与平移

在Android OpenGL ES简明开发教程四中，着重介绍了3D坐标变换在游戏开发中的应用，这是构建三维图形场景的基础。OpenGL ES采用右手坐标系统，这是一种常见的三维空间坐标表示方式，其中x轴朝向右，y轴朝向上，z轴朝向前方。判断右手坐标系的方法是通过想象右手拇指、食指和中指的方向，它们依次对应x、y和z轴。 文章首先介绍了平移变换（glTranslatef），这是一种基本的3D变换，用于移动物体在空间中的位置。通过调用这个函数，开发者可以对模型进行连续的平移操作，每次平移都会生成一个新的平移矩阵，这些矩阵的累积效果就是物体的最终位置。值得注意的是，平移矩阵的顺序不影响最终结果。 接下来，文章详细讲解了旋转变换（glRotatef），它是通过给定一个旋转角度和旋转轴的方向来改变对象的视角。在进行多次旋转时，顺序至关重要，因为不同的旋转序列会导致不同的结果。例如，想要还原骰子到初始状态，有两种可能的旋转序列，一种是先绕x轴旋转，再绕y轴，最后绕z轴，另一种则是相反的顺序。这表明在使用glRotatef时，不仅要考虑旋转的角度，还要考虑旋转的轴向以及它们的执行顺序。 特别指出，旋转函数glRotatef(angle, -x, -y, -z)和glRotatef(-angle, x, y, z)虽然在数学上等价，但在实际应用中，由于坐标系的性质，选择不同的旋转顺序会带来不同的坐标变换效果。因此，开发者需要理解并正确处理旋转的顺序问题，以确保得到预期的视觉效果。 本教程章节对于理解和掌握OpenGL ES中的3D坐标变换是至关重要的，它帮助开发者在创建复杂的3D图形时，能够精确控制物体的位置、旋转和规模，从而实现丰富的视觉效果。这对于Android游戏开发者、虚拟现实应用开发者以及图形渲染工程师来说，都是不可或缺的知识点。