使用顶点着色器 OpenGL 3.x 计算观察矩阵答案

【问题标题】：Calculating lookat matrix using in vertex shader OpenGL 3.x使用顶点着色器 OpenGL 3.x 计算观察矩阵
【发布时间】：2012-09-11 06:37:56
【问题描述】：

我按照这篇文章构建了 GluLookAt 类型矩阵。

Calculating a LookAt matrix

            Method calculateLookAtMatrix(glm::vec3 eye, glm::vec3 center, glm::vec3 up)

    glm::vec3 zaxis = glm::normalize(center - eye);
    glm::vec3 xaxis = glm::normalize(glm::cross(up, zaxis));
    glm::vec3 yaxis = glm::cross(zaxis, xaxis);

    lookAtMatrix[0][0] = xaxis.x;
    lookAtMatrix[0][1] = yaxis.x;
    lookAtMatrix[0][2] = zaxis.x;

    lookAtMatrix[1][0] = xaxis.y;
    lookAtMatrix[1][1] = yaxis.y;
    lookAtMatrix[1][2] = zaxis.y;

    lookAtMatrix[2][0] = xaxis.z;
    lookAtMatrix[2][1] = yaxis.z;
    lookAtMatrix[2][2] = zaxis.z;

    lookAtMatrix[3][0] = glm::dot(xaxis, -eye);
    lookAtMatrix[3][1] = glm::dot(yaxis, -eye);
    lookAtMatrix[3][2] = glm::dot(zaxis, -eye);

    lookAtMatrix[3][3] = 1;

我计算那个 CPU 端，并以与透视矩阵相同的方式将其作为统一传递给着色器。

着色器看起来像这样。

 gl_Position =   lookAtMatrix * position * perspectiveMatrix;

如果将lookAtMatrix 作为单位矩阵传入，则场景渲染正确，但是使用上面的代码将矩阵设置为...

    eye(0.0f,0.0f,10.0f);
center(0.0f,0.0f,0.0f);
up(0.0f,0.0f,1.0f);

导致空白场景。场景是在 X/Y 上绘制的 10x10 网格，因此我一直期待场景的缩小视图。

（我已经玩过行和列，但我 99.9% 确信它们很好，因为透视矩阵很好）

【问题讨论】：

标签： c++ opengl matrix glsl glm-math

【解决方案1】：

gl_Position =   lookAtMatrix * position * perspectiveMatrix;

这是不正确的。您想通过lookAtMatrix 转换您的位置，然后通过perspectiveMatrix 转换结果。

当使用列向量/列主向量和矩阵时，您希望通过将向量放在矩阵的右侧来将矩阵和向量相乘。

所以你的乘法最终应该是这样的：

gl_Position =   perspectiveMatrix * lookAtMatrix * position;

话虽如此，但我不知道你为什么一开始就在左边，所以我想知道你是否在管道的某个地方做一些矩阵转置。如果此解决方案不起作用，您可能需要显示更多代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

eye(0.0f,0.0f,10.0f);
center(0.0f,0.0f,0.0f);
up(0.0f,0.0f,1.0f);

up 矢量方向平行于观察方向。这是不允许的。

请记住：向上方向定义了“向上”对视图的含义。它定义了围绕观察方向的旋转。如果向上方向是观察方向，则数学不再适用。

【讨论】：