OpenGL 将三角形网格缩放为单位立方体

Posted 2023-02-22

【中文标题】OpenGL 将三角形网格缩放为单位立方体

【英文标题】：OpenGL Scale Triangle Mesh To Unit Cube

【发布时间】：2018-11-25 06:49:46

【问题描述】：

我正在尝试从 .off 文件加载三角形网格，并显示以原点为中心并缩放以适合单位立方体的三角形网格。但由于某种原因，我偏离了一个很大的因素，看起来像

我这样做的方法是找到网格的极值，并使用它来偏移该表面的量。

float avgX = (maxX + minX) / 2;
float avgY = (maxY + minY) / 2;
float avgZ = (maxZ + minZ) / 2;
Vector3f center(avgX, avgY, avgZ);
Vector3f offset = Vector3f(0, 0, 0) - center;
Translation3f translation(offset);

cout << "offset is: " << endl << offset << endl;

double d_theta = (M_PI / 180);
AngleAxisf rotation(d_theta, Vector3f(0, 0, 1));

float scaleX = (float) 1 / (abs(maxX - minX));
float scaleY = (float) 1 / (abs(maxY - minY));
float scaleZ = (float) 1 / (abs(maxZ - minZ));
AlignedScaling3f scale = AlignedScaling3f(scaleX, scaleY, scaleZ);

然后我把它放到一个表面向量中

Vector3f translatedCenter = translation * rotation * scale * center;

VertexBufferObject VBO;
VBO.init();
VBO.update(Vertices);
program.bindVertexAttribArray("position", VBO);

VertexBufferObject VBO_N;
VBO_N.init();
VBO_N.update(FlatNormals);
program.bindVertexAttribArray("normals", VBO_N);

cout << "updated normals" << endl;

VertexBufferObject VBO_C;
VBO_C.init();
VBO_C.update(C);
program.bindVertexAttribArray("color",VBO_C);

cout << "updated color " << endl;

Surface* s = new Surface(VBO, Vertices, translation, rotation, scale, percentScale, translatedCenter, SmoothNormals, FlatNormals, C);

我将它作为“模型”传递给顶点着色器

Affine3f model = s->getTranslation() * s->getRotation() * s->getScale();
glUniformMatrix4fv(program.uniform("model"), 1, GL_FALSE, model.data()); 

这一切都是使用 Eigen 库 (https://eigen.tuxfamily.org/dox/group__TutorialGeometry.html#TutorialGeoTransform) 完成的

无论我尝试什么，我都会有一点点偏离。我做错了什么？

【问题讨论】：

单独设置平移、旋转和缩放后是否应该重新设置中心？

【参考方案1】：

交换平移和旋转：

 Affine3f model = s->getRotation() * s->getTranslation() * s->getScale();

注意，平移会将对象的中心移动到视图的中心。之后旋转矩阵围绕这个中心旋转。

如果您没有任何投影矩阵，则视图空间是标准化的设备空间，其中每个坐标都在 [-1, 1] 范围内。这意味着边的长度是2 = 1 - (-1)。计算比例时必须尊重这一点：

float scaleX = (float) 2 / (abs(maxX - minX));
float scaleY = (float) 2 / (abs(maxY - minY));
float scaleZ = (float) 2 / (abs(maxZ - minZ));