将 Ortho 切换到 OpenGL HUD 的透视图

Posted 2023-02-22

【中文标题】将 Ortho 切换到 OpenGL HUD 的透视图

【英文标题】：Switching Ortho to perspective for OpenGL HUD

【发布时间】：2019-12-29 23:30:32

【问题描述】：

我正在尝试在 OpenGL 中实现一个 HUD，它将在查看窗口的前面显示 2D 文本，在后面显示 3D 透视图（类似于 HUD）。

我正在使用 projectionView 矩阵创建 3D 片段，然后切换到正交矩阵来渲染我的四边形。我已经设法让它在没有正交矩阵的情况下工作（见下文），但由于某种原因，当我绘制 3D 对象时使用矩阵时，我的 2D 文本会消失，如果单独渲染文本则存在 并正确显示。

基本渲染循环：

glm::mat4 projection, projectionView, windowMatrix;

projection = glm::perspective(glm::radians(camera.Zoom), 800.0f / 600.0f, 0.1f, 100.0f);
windowMatrix = glm::ortho(0.0f,800.0f,0.0f,600.0f);

while (!glfwWindowShouldClose(window))     //Render loop

    glm::mat4 view = camera.GetViewMatrix();
    projectionView = projection * view;
    //Update the Uniform
    threeDShader->setMat4("projection", projectionView);

    //Render() calls glDrawElements()
    threeDObject->Render();

    //Update the Uniform
    textShader->setMat4("projection", windowMatrix);

    //Render params = text, xPos, yPos, scale, color
    //RenderText() calls glDrawArrays()
    textHUD->RenderText("Hello World!", 25.0f, 25.0f, 1.0f, glm::vec3(0.9, 0.2f, 0.8f));

textShader 顶点着色器是：

#version 420 core
layout (location = 0) in vec4 vertex; // <vec2 pos, vec2 tex>
out vec2 TexCoords;

uniform mat4 projection;

void main()

    gl_Position = vec4(vertex.xy * vec2(2.0/800,2.0/600) - vec2(1,1), 0.0f, 1.0f);   <----(1)

    //gl_Position = projection * vec4(vertex.xy, 0.0f, 1.0f);   <----(2)
    TexCoords = vertex.zw;

顶点着色器代码中的第 (1) 行明确说明了屏幕上的位置，用于显示文本以及背景中的其他 3D 对象。 我更喜欢使用使用正交矩阵的第 (2) 行（更改分辨率会更整洁），但由于某种原因，在没有渲染其他 3D 对象时有效，但在场景中渲染 3D 对象时消失.他们都使用单独的矩阵然后绘制他们的顶点/片段，所以在我看来他们不应该互相干扰。

每个片段着色器都是相同的，应该不是问题。我认为这可能与透视矩阵的近剪裁平面有关，但对于独立绘制调用，这应该不是问题。

我也尝试使用类似于透视矩阵的近远裁剪平面来实现正交矩阵，但没有成功。

【问题讨论】：

您确定 Text 不是简单地落后于 3D 对象并被深度测试丢弃了吗？

当矩阵由glm::ortho(0.0f,800.0f,0.0f,600.0f)设置时，两行生成相同的结果。在这两种情况下，gl_Position.z 都是 0.0。这导致深度为0.5。如果在转换后手动设置gl_Position.z = -1.0会怎样？

必须在textShader->setMat4("projection", windowMatrix)之前安装textShader着色器程序（glUseProgram）

@Rabbid76 天才！你说对了！在使用 glUseProgram 首先安装之前，我正在更新制服。这解决了我的问题。我现在将添加下面问题的答案。谢谢你的建议。

那个答案确实有效。我不知道勾选框。现在打勾了。

【参考方案1】：

但由于某种原因，在没有其他 3D 对象被渲染时可以工作

我猜，threeDObject->Render(); 和 textHUD->RenderText 分别安装了 glUseProgram 的着色器程序。

glUniform* 更改当前安装程序的默认统一块中的统一变量。

在更改制服之前，您已经安装了着色器程序： （下面我建议，sahder程序类有一个方法use()，用来安装程序）

while (!glfwWindowShouldClose(window))     //Render loop

    glm::mat4 view = camera.GetViewMatrix();
    projectionView = projection * view;

    // Install 3D shader program and update the Uniform
    threeDShader->use();
    threeDShader->setMat4("projection", projectionView);

    //Render() calls glDrawElements()
    threeDObject->Render();

    // Install text shader program and update the Uniform
    textShader->use();
    textShader->setMat4("projection", windowMatrix);

    //Render params = text, xPos, yPos, scale, color
    //RenderText() calls glDrawArrays()
    textHUD->RenderText("Hello World!", 25.0f, 25.0f, 1.0f, glm::vec3(0.9, 0.2f, 0.8f));