一些opengl和glm解释

Posted 2023-02-16

【中文标题】一些opengl和glm解释

【英文标题】：some opengl and glm explanation

【发布时间】：2011-11-04 18:10:12

【问题描述】：

有人可以解释一下以下几行的作用吗？

glm::mat4 Projection = glm::perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);
angle = (GLfloat) (i % 360);
glm::mat4 View = glm::mat4(1.);
View = glm::translate(View, glm::vec3(0.f, 0.f, -5.0f));
View = glm::rotate(View, angle * -1.0f, glm::vec3(1.f, 0.f, 0.f));
View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));
View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 0.f, 1.f));
glm::mat4 Model = glm::mat4(1.0);
glm::mat4 MVP = Projection * View * Model;
glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(shaderprogram, "mvpmatrix"), 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(MVP));

他们将单位转换为像素，但我不确定他们是否这样做。我的另一个问题，更一般的问题是，我如何将一个数字（即 sin(90) = 1）表示为 10 像素、40 或任何数字？我如何指定 (0,0) 将在屏幕中间？ glm 库是否已处理上述所有问题？

【参考方案1】：

第一行创建一个透视投影，相当于调用 gluPerspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f)。如果你不知道 gluPerspective 做什么，请查看link

 glm::mat4 Projection = glm::perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);

下一行只是将旋转角度取模为 360，以确保我们的投影角度小于 360 度。

angle = (GLfloat) (i % 360);

接下来的几行定义了我们的视图矩阵。这基本上是您的相机视口，即您在监视器上看到的内容。 translate 和 rotate 函数调用是用于将我们的相机移动到适当位置的转换函数调用

glm::mat4 View = glm::mat4(1.);
View = glm::translate(View, glm::vec3(0.f, 0.f, -5.0f));
View = glm::rotate(View, angle * -1.0f, glm::vec3(1.f, 0.f, 0.f));
View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));
View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 0.f, 1.f));

下一行定义我们模型的位置。在这种情况下，它将是 (1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f)。如果你想知道为什么有 4 个参数而不是 3 个参数，请阅读 OpenGL 橙皮书或查看***homogeneous coordinates

glm::mat4 Model = glm::mat4(1.0);

最后两行通过计算模型视图投影矩阵并将其传递给 OpenGL 来完成我们的场景设置。

glm::mat4 MVP = Projection * View * Model;
glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(shaderprogram, "mvpmatrix"), 1, GL_FALSE,     glm::value_ptr(MVP));

总体而言，您的代码块所做的是模拟 OpenGL 的绘图管道，将模型坐标转换为视图坐标。

关于你问的第二个问题。我不明白第一部分，您将数字转换为像素是什么意思？您是否尝试将 1D 矩阵中的点映射到 2D 矩阵？如果是这种情况，只需执行标准映射，例如 pixel[index/rows][index%rows] 其中 pixel 是您的屏幕像素对象，index 是您的数组索引，row 是您的屏幕宽度。对于第二部分（如何将 (0,0) 设置为屏幕中间），我认为您需要做的只是为屏幕原点添加一个偏移量，因为 OpenGL 使用左手坐标系，即屏幕原点即 (0,0) 点将位于屏幕的左下角。因此，如果您希望您的系统位于屏幕中间，只需添加一个偏移量 (-width/2, -height/2) 以将您的点转换为 OpenGL 空间或 (width/2, height/2) 反之亦然投影。但建议不要考虑使用自己制定的标准。

【参考方案2】：

设置透视相机变换：

glm::mat4 Projection = glm::perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);

将相机沿 Z 轴向下移动一点：

View = glm::translate(View, glm::vec3(0.f, 0.f, -5.0f));

围绕 X 轴向后旋转相机：

View = glm::rotate(View, angle * -1.0f, glm::vec3(1.f, 0.f, 0.f));

围绕 Y 轴和 Z 轴旋转相机的速度是 X 轴的一半：

View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));
View = glm::rotate(View, angle * 0.5f, glm::vec3(0.f, 0.f, 1.f));