我的OpenGL学习进阶之旅关于OpenGL的着色器的向量和矩阵分类的访问方式: xyzw/rgba/stpq以及数组下标

Posted 2022-09-01 字节卷动

一、向量的单独分量的表达方式

向量的单独分量可以用两种方式访问：

1. 使用 “.” 运算符。
2. 使用数组下标。

二、命名方案

2.1 三种组合访问方式

根据组成向量的分量数量，每个分量可以通过下面三种组合访问

1. x,y,z,w
   通常代表了一个空间坐标(x,y,z,w)，你可以分别使用.x、.y、.z和.w来获取它们的第1、2、3、4个分量。
2. r,g,b,a
   通常代表了一个颜色(r,g,b,a)，你可以分别使用.r、.g、.b和.a来获取它们的第1、2、3、4个分量。
3. s,t,p,q
   通常代表了一个纹理坐标（s,t,p,q），你可以分别使用.s、.t、.p和.q来获取它们的第1、2、3、4个分量。

表格如下：

分量访问符	符合描述
x,y,z,w	与 位置 相关的分量 ， 你可以分别使用.x、.y、.z和.w来获取它们的第1、2、3、4个分量。
r,g,b,a	与 颜色 相关的分量，你可以分别使用.r、.g、.b和.a来获取它们的第1、2、3、4个分量。
s,t,p,q	与 纹理坐标 相关的分量 ，你可以分别使用.s、.t、.p和.q来获取它们的第1、2、3、4个分量。

2.2 组合方式的意义

三种不同命名方案的原因是向量可以互换地用于表示数学上的向量、颜色和纹理坐标。

• x/r/s分量总是引用向量的第1个分量。
• y/g/t分量总是引用向量的第2个分量。
• z/b/p分量总是引用向量的第3个分量。
• w/a/q分量总是引用向量的第4个分量。
  不同的命名约定只是未了方便。

2.3 组合方式注意事项

但是，不能在访问向量时混合使用命名约定（换言之，不能才有.xgr这样的引用方法，因为一次只能使用一种命名约定）

三、使用 “.” 运算符

使用"." 运算符时，可以在操作中重新排列向量的分量。

下面是一个例子。

	vec3 myVec3 = vec3(0.0,1.0,2.0);   // myVec3 = 0.0,1.0,2.0
	vec3 temp;
	
	temp = myVec3.xyz;                 // temp = 0.0,1.0,2.0
	temp = myVec3.xxx;                 // temp = 0.0,0.0,0.0
	temp = myVec3.zyx;                 // temp = 2.0,1.0,0.0

四、使用数组下标"[]"运算符访问

除了使用"." 运算符时，使用数组下标"[]"运算符访问。

在数组下标中，元素[0]对应于x，元素[1]对应于y，等等。

矩阵被看成由一些向量组成。例如，mat2可以看做两个vec2,mat3可以看做3个vec3，等等。

对于矩阵，单独的列可以用数组下标运算符"[]"选择，然后每个向量可以通过向量访问行为来访问。

下面展示一些访问矩阵的例子：

 mat4 myMat4 = mat4(1.0);    // Initialize diagonal to 1.0 (identity)
    
 vex4 col0 = myMat4[0];      // Get col0 vector out of the matrix 
 float m1_1 = myMat4[1][1];  // Get element at [1][1] in matrix 
 float m2_2 = myMat4[2].z;    // Get element at [2][2] in matrix