手术机器人手臂的运动OpenGL
在OpenGL中，我有一个关于外科手术机械臂运动的问题。
我们的手臂由7个部分组成，它们应该是手臂的关节，它们负责弯曲和扭曲手臂。我们这样绘制手臂:首先我们创建负责移动肩膀的元素，比如"up和down“，然后我们使用Translatef”移动“到我们绘制下一个元素的位置，负责扭曲肩膀(我们使用Rotatef控制移动)，依此类推，使用下一个关节(肘部，手腕)。
重点是创造出一只能做出类似人类运动的手臂。我们的机制起作用了，但现在我们的导师要我们用手臂的末端画一条线条。我们把负责绘制和移动手臂的代码放在推送和弹出矩阵之间，所以它的工作原理就像在真实中一样，我的意思是，当我们移动灵魂时，arm中的任何其他元素也会移动。
有很多元素在移动，旋转，我们有几个旋转矩阵，它们连接到我们可以控制的不同元素上，现在我们不知道如何精确地找到空间中手臂末端的新位置，以便能够向线条添加新的点。有人能帮上忙吗？
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,mvm2);
x=mvm2[12];
y=mvm2[13];
z=mvm2[14];
glPointSize(5.0f);
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glBegin(GL_POINTS);
glVertex3f(x,y,z);
glEnd();当我使用watch检查什么是x，y，z值时，我得到了(0，-1.16-12e,17.222222)，这不可能是真的，因为我的手臂长度约为9.0 (在z轴上)。我认为只有模型视图矩阵的最后一列是重要的，我不需要将它乘以顶点的局部坐标，因为我在这里完成了绘制，它们是(0,0,0)。
回答 2
Stack Overflow用户
发布于 2013-05-14 01:54:33
如果您应该使用glGetFloatv，那么这指的是使用GL_MODELVIEW_MATRIX参数调用它，该参数返回当前的模型视图矩阵。然后，您可以使用此矩阵将一个点从手的坐标系转换到世界空间CS。
但是，调用glGetFloatv是一种不好的做法，因为它可能会导致渲染性能降低。我认为你应该和你的导师谈谈教授过时甚至过时的功能，也许他可以让教授更新资料。
编辑:用于检索翻译的代码是正确的。但是，您不能在应用相同的模型视图矩阵的情况下绘制该点。在绘制它之前，您必须使用glLoadIdentity或通过弹出来重置模型视图矩阵。
Stack Overflow用户
发布于 2013-05-13 01:26:20
我们不知道如何在空间中精确地找到手臂末端的新位置，以便能够向线条中添加新的点。
您可以通过自己执行矩阵数学和转换来做到这一点。
(来自评论)
为了做到这一点，我们假设将矩阵相乘，并从glGetFloatv中获取一些信息
请不要这样做。特别是如果你想自己构建一个预转换的线条几何图形，就更不会了。OpenGL不是一个矩阵数学库，使用OpenGL的固定函数管道矩阵函数绝对没有任何好处。但它也有很多缺点。最好使用真正的矩阵数学库。
从技术上讲，你的机器人手臂由许多相连的线段组成，其中每个线段由变换层次中向上的线段变换组成。
M_i = M_{i-1} · (R_i · T_i)其中R_i和T_i分别是每个线段的旋转和平移。因此，对于每个线段，您需要单独的变换矩阵来检索线段的点。
由于您将把每个线段的原点放在前一个线段的顶端，因此您将使用线段的转换矩阵来转换同质点(0,0,0,1)，该转换矩阵具有正好是转换矩阵的第4列的良好属性。
这就给您留下了创建转换矩阵链的任务。用OpenGL做这件事很乏味。为此，请使用真正的数学库。如果您的导师坚持要求您使用OpenGL固定函数管道，请让他向您展示当前OpenGL版本( OpenGL -3及更高版本)规范中的函数引用；他找不到这些函数，因为所有的矩阵数学函数都已从现代OpenGL中完全删除。
对于数学库，我可以推荐GLM，Eigen (带有OpenGL extra模块)和linmath.h (自我广告)。使用这些库中的每一个构建转换层次结构都很简单，因为您可以轻松地创建每个中间矩阵的副本。
https://stackoverflow.com/questions/16507542
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