| 模型（Model）、观察（View）和投影（Projection）详解 | 您所在的位置：网站首页 › prediction projection 区别 › 模型（Model）、观察（View）和投影（Projection）详解 |
模型（Model）、观察（View）和投影（Projection）详解
|
模型（Model）、观察（View）和投影（Projection）矩阵 在接下来的课程中，我们假定您已知如何绘制Blender经典模型小猴Suzanne。 利用模型、观察和投影矩阵，可以将变换过程清晰地分解为三个阶段。虽然此法并非必需（前两课我们就没用这个方法嘛），但采用此法较为稳妥。我们将看到，这种公认的方法对变换流程作了清晰的划分。 模型矩阵这个三维模型和可爱的红色三角形一样，由一组顶点定义。顶点的XYZ坐标是相对于物体中心定义的：也就是说，若某顶点位于(0,0,0)，则其位于物体的中心。 观察矩阵这里再引用一下《飞出个未来》： *引擎推动的不是飞船而是宇宙。飞船压根就没动过。*
好在用一个4x4矩阵就能表示这个投影¹ : // Generates a really hard-to-read matrix, but a normal, standard 4x4 matrix nonetheless glm::mat4 projectionMatrix = glm::perspective( glm::radians(FoV), // The vertical Field of View, in radians: the amount of "zoom". Think "camera lens". Usually between 90° (extra wide) and 30° (quite zoomed in) 4.0f / 3.0f, // Aspect Ratio. Depends on the size of your window. Notice that 4/3 == 800/600 == 1280/960, sounds familiar ? 0.1f, // Near clipping plane. Keep as big as possible, or you'll get precision issues. 100.0f // Far clipping plane. Keep as little as possible. );最后一个变换： 从摄像机空间（顶点都相对于摄像机定义）到齐次坐空间（Homogeneous Space）（顶点都在一个小立方体中定义。立方体内的物体都会在屏幕上显示）的变换。 最后一幅图示：
再添几张图，以便大家更好地理解投影变换。投影前，蓝色物体都位于摄像机空间中，红色的东西是摄像机的平截头体（frustum）：这是摄像机实际能看见的区域。 用投影矩阵去乘前面的结果，得到如下效果： 此图中，平截头体变成了一个正方体（每条棱的范围都是-1到1，图不太明显），所有的蓝色物体都经过了相同的变形。因此，离摄像机近的物体就显得大一些，远的显得小一些。这和现实生活一样！ 让我们从平截头体的”后面”看看它们的模样： 这就是您得到的图像！看上去太方方正正了，因此，还需要做一次数学变换使之适合实际的窗口大小。 这就是实际渲染的图像啦！ 复合变换：模型观察投影矩阵（MVP）再来一连串深爱已久的标准矩阵乘法： // C++ : compute the matrix glm::mat4 MVPmatrix = projection * view * model; // Remember : inverted ! // GLSL : apply it transformed_vertex = MVP * in_vertex; 总结 第一步：创建模型观察投影（MVP）矩阵。任何要渲染的模型都要做这一步。 // Projection matrix : 45° Field of View, 4:3 ratio, display range : 0.1 unit 100 units glm::mat4 Projection = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float) width / (float)height, 0.1f, 100.0f); // Or, for an ortho camera : //glm::mat4 Projection = glm::ortho(-10.0f,10.0f,-10.0f,10.0f,0.0f,100.0f); // In world coordinates // Camera matrix glm::mat4 View = glm::lookAt( glm::vec3(4,3,3), // Camera is at (4,3,3), in World Space glm::vec3(0,0,0), // and looks at the origin glm::vec3(0,1,0) // Head is up (set to 0,-1,0 to look upside-down) ); // Model matrix : an identity matrix (model will be at the origin) glm::mat4 Model = glm::mat4(1.0f); // Our ModelViewProjection : multiplication of our 3 matrices glm::mat4 mvp = Projection * View * Model; // Remember, matrix multiplication is the other way around 第二步：把MVP传给GLSL // Get a handle for our "MVP" uniform // Only during the initialisation GLuint MatrixID = glGetUniformLocation(programID, "MVP"); // Send our transformation to the currently bound shader, in the "MVP" uniform // This is done in the main loop since each model will have a different MVP matrix (At least for the M part) glUniformMatrix4fv(MatrixID, 1, GL_FALSE, &mvp[0][0]); 第三步：在GLSL中用MVP变换顶点 // Input vertex data, different for all executions of this shader. layout(location = 0) in vec3 vertexPosition_modelspace; // Values that stay constant for the whole mesh. uniform mat4 MVP; void main(){ // Output position of the vertex, in clip space : MVP * position gl_Position = MVP * vec4(vertexPosition_modelspace,1); } |
【本文地址】
公司简介
联系我们