使用 GLM 正交投影矩阵将三角形顶点放在错误的位置

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 GLM 正交投影矩阵将三角形顶点放在错误的位置

【英文标题】：Triangle Vertexes in wrong place with GLM Orthographic Projection Matrix

【发布时间】：2019-03-26 08:44:22

【问题描述】：

最近，我正在尝试使用 OpenGL 在我的窗口内容视图 (OSX NSView) 中渲染一个三角形（如图 1），我使用 GLM 库函数 glm::ortho 进行“正交投影”，在渲染之后，顶点三角形都在错误的位置，它们似乎与窗口内容视图有偏移。

我有两个问题：

我是否误解了 glm::ortho（基于以下代码）？

当窗口调整大小（放大，缩小）时，如何保持三角形在窗口中保持相同的位置（即顶部顶点在宽度中间，底部顶点在角落） ?

结果如下：

我的渲染函数：

- (void)render

    float view_width = self.frame.size.width;
    float view_height = self.frame.size.height;

    glViewport(0, 0, view_width, view_height);
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // Using Orthographic Projection Matrix, vertex position
    // using view coordinate(pixel coordinate)
    float positions[] = 
        0.0f,                    0.0f,           0.0f, 1.0f,
        view_width,              0.0f,           0.0f, 1.0f,
        view_width/(float)2.0,   view_height,    0.0f, 1.0f,
    ;

    glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, sizeof(positions), positions);

    glm::mat4 p = glm::ortho(0.0f, view_width, 0.0f, view_height);
    glm::mat4 v = glm::lookAt(glm::vec3(0, 0, 1),  glm::vec3(0, 0, 0),  glm::vec3(0, 1, 0));
    glm::mat4 m = glm::mat4(1.0f);

    // upload uniforms to shader
    glUniformMatrix4fv(_projectionUniform, 1, GL_FALSE, &p[0][0]);
    glUniformMatrix4fv(_viewUniform, 1, GL_FALSE, &v[0][0]);
    glUniformMatrix4fv(_modelUniform, 1, GL_FALSE, &m[0][0]);

    glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, sizeof(positions) / sizeof(positions[0]),GL_UNSIGNED_SHORT, 0);

    [_openGLContext flushBuffer];

我的顶点着色器：

#version 410

in vec4 position;
uniform highp mat4 projection;
uniform highp mat4 view;
uniform highp mat4 model;

void main (void)

    gl_Position = position * projection * view * model;

【问题讨论】：

必须是gl_Position = projection * view * model * position;

【参考方案1】：

glm 矩阵的初始化方式与 GLSL 矩阵相同。更多信息请参见The OpenGL Shading Language 4.6, 5.4.2 Vector and Matrix Constructors, page 101。

一个向量必须从右边乘以矩阵。

见GLSL Programming/Vector and Matrix Operations:

注意向量必须从右边乘以矩阵。

如果一个向量从左边乘以一个矩阵，结果对应于从左边乘一个行向量到矩阵。这对应于从右边将一个列向量与转置矩阵相乘。

这意味着你必须在顶点着色器中改变顶点变换：

gl_Position = position * projection * view * model;

gl_Position = projection * view * model * position;

【参考方案2】：

@Rabbid76 已经回答了我的第一个问题，它有效！非常感谢。 第二个问题，在 OSX 中，当调整窗口大小（包含 OpenGL 视图）时，应该更新 NSOpenGLContext，如下所示：

- (void)setFrameSize:(NSSize)newSize 
    [super setFrameSize:newSize];
    // update the _openGLContext object
    [_openGLContext update];
    // reset viewport
    glViewport(0, 0, newSize.width*2, newSize.height*2);
    // render
    [self render];