"Looking At"具有四元数的对象

所以我目前正在尝试创建一个函数，将采取两个3D点a和B，并为我提供四元数表示点a的旋转需要"看"点B(这样点a的局部Z轴通过点B，如果你愿意)。

我最初发现这篇文章，上面的答案似乎为我提供了一个很好的起点。我继续实现下面的代码;而不是假设一个默认的(0,0，-1)方向，作为原始答案建议，我试图提取一个单位向量表示相机的实际方向。

void Camera::LookAt(sf::Vector3<float> Target)
{
    ///Derived from pseudocode found here:
    ///https://stackoverflow.com/questions/13014973/quaternion-rotate-to
    //Get the normalized vector from the camera position to Target
    sf::Vector3<float> VectorTo(Target.x - m_Position.x,
                                Target.y - m_Position.y,
                                Target.z - m_Position.z);
    //Get the length of VectorTo
    float VectorLength = sqrt(VectorTo.x*VectorTo.x +
                              VectorTo.y*VectorTo.y +
                              VectorTo.z*VectorTo.z);
    //Normalize VectorTo
    VectorTo.x /= VectorLength;
    VectorTo.y /= VectorLength;
    VectorTo.z /= VectorLength;
    //Straight-ahead vector
    sf::Vector3<float> LocalVector = m_Orientation.MultVect(sf::Vector3<float>(0, 0, -1));
    //Get the cross product as the axis of rotation
    sf::Vector3<float> Axis(VectorTo.y*LocalVector.z - VectorTo.z*LocalVector.y,
                            VectorTo.z*LocalVector.x - VectorTo.x*LocalVector.z,
                            VectorTo.x*LocalVector.y - VectorTo.y*LocalVector.x);
    //Get the dot product to find the angle
    float Angle = acos(VectorTo.x*LocalVector.x +
                       VectorTo.y*LocalVector.y +
                       VectorTo.z*LocalVector.z);
    //Determine whether or not the angle is positive
    //Get the cross product of the axis and the local vector
    sf::Vector3<float> ThirdVect(Axis.y*LocalVector.z - Axis.z*LocalVector.y,
                                 Axis.z*LocalVector.x - Axis.x*LocalVector.z,
                                 Axis.x*LocalVector.y - Axis.y*LocalVector.x);
    //If the dot product of that and the local vector is negative, so is the angle
    if (ThirdVect.x*VectorTo.x + ThirdVect.y*VectorTo.y + ThirdVect.z*VectorTo.z < 0)
    {
        Angle = -Angle;
    }
    //Finally, create a quaternion
    Quaternion AxisAngle;
    AxisAngle.FromAxisAngle(Angle, Axis.x, Axis.y, Axis.z);
    //And multiply it into the current orientation
    m_Orientation = AxisAngle * m_Orientation;
}

这个几乎可以工作。发生的情况是，相机似乎朝着目标点旋转了一半的距离。如果我再次尝试旋转，它会执行一半的剩余旋转，无限地，这样如果我按住"Look-At-Button"，相机的方向会越来越接近于直视目标，但它的旋转速度也会不断减慢，这样它就永远不会完全到达那里。

注意，我不想使用gluLookAt()，因为我最终还需要这段代码将对象指向相机以外的对象，并且我的对象已经使用四元数来确定它们的方向。例如，我可能想创建一个眼球，它可以跟踪在它前面移动的物体的位置，或者一个炮弹，它可以更新它的方向来寻找它的目标。