GLM 中的模型矩阵

Posted 2023-02-22

【中文标题】GLM 中的模型矩阵

【英文标题】：Model matrix in GLM

【发布时间】：2012-10-11 11:22:45

【问题描述】：

我从自己的矩阵/向量运算迁移到 GLM，但我不明白一件事。

OpenGL 中的模型矩阵 - model_matrix = scale_matrix * rotate_matrix * translate_matrix，所以我们首先平移然后旋转，最后缩放。 但是后来我尝试在 GLM 中这样做，只有当我使用逆序乘法（平移 * 旋转 * 缩放）时，它才会在正确的位置显示四边形，但对于 MVP 矩阵（投影 * 视图 * 模型）应该可以工作。

示例代码

using namespace glm;
mat4 projection = ortho(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);
mat4 translate = translate(mat4(1.0f), vec3(0.5f, 0.5f, 0.0f));
mat4 rotate = rotate(mat4(1.0f), 90.0f, vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
mat4 scale = scale(mat4(1.0f), vec3(0.5f, 0.5f, 1.0f));
mat4 m = translate * scale * rotate;// must be scale * rotate * translate
mat4 mvp = projection * mat4(1.0f)/*view matrix*/ * m;
glUseProgram(shader->prog);
glUniformMatrix4fv(shader->uniforms[0]/*um_mvp*/, 1, GL_FALSE, value_ptr(mvp));
...

顶点着色器

attribute vec3 av_pos;
attribute vec2 av_tex;

uniform mat4 um_mvp;

varying vec2 vv_tex;

void main()

 vv_tex = av_tex;
 gl_Position = um_mvp * vec4(av_pos, 1.0); 
 

【问题讨论】：

"OpenGL 中的模型矩阵 - model_matrix = scale_matrix * rotate_matrix * translate_matrix" 谁说的？您是在谈论 glRotate/Scale/Translate 函数的作用吗？还是你在说别的？

嗯，不是吗？如果我们 translateX(5) * scaleX(2.0) 我们将坐标系统 x 缩放到 2.0 然后移动到 10 而不是 5 个单位，因为如果我们 scaleX(2.0) * translateX(5) 然后我们移动到 5 个单位然后缩放坐标系统，顺序很重要，不是吗？

【参考方案1】：

所以我们首先平移然后旋转，最后缩放。

...嗯，恰恰相反。

您的“完整”矩阵如下所示（为简单起见，将旋转放在一边）：

proj * view * translate * scale

，对吧？好吧，这是正确的：这意味着您的点 X 将以这种方式转换：

proj * view * translate * scale * X

，这意味着您将首先应用缩放，然后是平移，然后是相对于相机的定位，然后是投影。这是完美的。

您的问题似乎是“翻译前缩放”的东西。想象一下在 X 轴上平移 10，比例为 2。您将矩阵应用到一艘船上。

你缩放你的船。你现在有一艘大船，但仍在原点 你翻译你的船。它现在仍然一样大，但距离原点有 10 个单位。

如果你反其道而行之：

你翻译你的船。它的中心现在位于原点的 10 个单位处 你缩放你的船。每个坐标都乘以 2相对于原点，这是很远的……所以你最终得到了一艘大船， 但以 2*10 = 20 为中心。这是您不想要的。

这有意义吗？

（来源：opengl-tutorial.org/beginners-tutorials/tutorial-3-matrices/）