Apple 的 iPhone OpenGLES 2.0 模板项目中的投影矩阵

Posted 2023-03-11

【中文标题】Apple 的 iPhone OpenGLES 2.0 模板项目中的投影矩阵

【英文标题】：Projection Matrix in Apple's iPhone OpenGLES 2.0 Template Project

【发布时间】：2010-12-20 19:33:18

【问题描述】：

背景：

我正在尝试为 iPhone 学习 OpenGLES 2.0，但被 Apple 在 xCode 中提供的模板项目难住了。

默认项目显示一个二维正方形，但我想尝试在 z 轴上添加不同深度的顶点。

在 Apple 的默认 OpenGL 项目中，他们仅使用传递给顶点着色器的 x 和 y 坐标绘制一个 2d 正方形。

为了试验在 3d 空间中放置顶点，我在示例项目中的顶点数据中添加了一个 z 值。然后我将 glVertexAttribPointer 方法中的 size 参数从 2 更改为 3。我更改了顶点上的 z 值，希望在运行程序时它会导致正方形看起来向后倾斜。

问题是它仍然显示为相同的二维正方形。根据我的阅读，我相信这是由于投影矩阵设置为正交而不是透视造成的。

问题：

如何在 Apple 的模板 OpenGL 项目中使用 OpenGLES 2.0 将投影矩阵从 Orthographic 更改为 Perspective？

我试过了：

glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glFrustumf(-0.5, 0.5, -0.5, 0.5, 1, 10);

但这并没有改变结果。

我也尝试在顶点着色器程序中添加类似的内容：

---

mat4 projectionMatrix = 2.0/320.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 2.0/480.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0;

gl_Position *= projectionMatrix;

---

但这也没有用。

---

OpenGLES 2.0 的投影矩阵设置方法与 1.0 不同吗？我在想也许我正在尝试的东西与 2.0 不兼容。

提前致谢。

迈克

更新

感谢约翰的帮助。对此，我真的非常感激。我尝试根据您的建议添加深度缓冲区，方法是将以下代码添加到我的 EAGL 视图中的 createFramebuffer 方法，但仍然没有任何变化。

// Create depth render buffer and allocate backing store.
        glGenRenderbuffers(1, &depthRenderbuffer);
        glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, depthRenderbuffer);

        glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT16, framebufferWidth, framebufferHeight);

        glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depthRenderbuffer);

如果我将以下代码添加到我的渲染方法中：

    glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
    glLoadIdentity(); 
    glFrustumf(-0.5, 0.5, -0.5, 0.5, 1, 10);

Xcode 抛出异常。有什么想法吗？

【参考方案1】：

我终于让投影工作了。

因此，这不是深度缓冲区问题，因为据我所知，除非您在多个深度构造多个对象，否则显然不需要这样做。

在 Opengles 2.0 中，您似乎需要创建自己的投影矩阵并将其应用于位置属性，以便以 3d 透视图渲染事物。问题是我在 2.0 中找不到任何用于生成矩阵的内置方法。

通过查看 Jeff LeMarche 的代码，该代码作为他关于 Opengles 2.0 的章节的一部分发布，我发现他使用文件和许多方便的方法来生成透视矩阵（以及许多其他好东西）。您可以在此处找到该示例项目：http://iphonedevelopment.blogspot.com/2010/07/opengl-es-20-book-teaser.html 该文件名为 GLCommon。谢谢杰夫！

为了创建和应用投影矩阵，我使用了 GLCommon 文件中名为 Matrix3DSetPerspectiveProjectionWithFieldOfView 的方法。

这设置了一个矩阵，可以作为一个uniform传入顶点着色器，然后乘以位置属性，然后传入gl_Position。

我们对 Matrix3DSetPerspectiveProjectionWithFieldOfView 中的近距和远距值进行了一些调整，以使内容显示在视野中。

作为对尝试学习 OpenGLES 2.0 的其他人的提示，网络上有大量关于如何在 OpenGLES 中做事的信息适用于 1.0，但没有这么说，因为它可能之前发布过2.0出来了。每当尝试确保代码适用于 2.0 时，请检查 2.0 标头。如果您使用 Apple 的模板项目，它包含两个版本的框架，因此在您构建和运行之前，您的 1.0 代码不会被识别为有问题。

【讨论】：

作为参考，我还上了一堂关于 OpenGL ES 2.0 的课程，视频可以在 iTunes U 上找到：itunes.apple.com/WebObjects/MZStore.woa/wa/…

【参考方案2】：

听起来您正在使用不默认使用深度缓冲区的示例。在示例项目中查找对 GL_DEPTH_COMPONENT16 的引用，并实现深度缓冲区的使用。

【讨论】：

嗨，John，我认为问题在于 glMatrixMode 在 OpenGLES 2.0 中不起作用。我查看了标题，它没有出现在 2.0 版本中，但出现在 1.0 版本中。我在网上读到一些东西，glViewport 函数在 2.0 版中取代了 glMatrixMode 和一堆其他相关函数。谁能证实这一点？谢谢！