创建 OpenGL 2D 视图相机，但使用模型视图投影相机答案

【问题标题】：Create an OpenGL 2D view camera but using model view projection cameras创建 OpenGL 2D 视图相机，但使用模型视图投影相机
【发布时间】：2021-01-08 00:35:32
【问题描述】：

我正在尝试在 OpenGL 中创建一个 2D、自上而下的风格相机。我想坚持使用模型-视图-投影矩阵的惯例，这样我就可以在应用程序运行时在 3D 视图和自顶向下视图之间切换。我实际上是使用 glm::lookAt 方法来创建视图矩阵。

但是我的理解中缺少一些东西。我正在屏幕上渲染一个三角形，[非常接近本教程][1]，它工作得非常好（所以窗口、显示循环、顶点缓冲区等没有问题）。三角形以 (0, 0) 为中心，顶点在 -0.5/0.5 上（所以已经在 NDC 中了）。

然后我在顶点着色器中添加了一个uniform mat4 mpv;。如果我将 mpv 矩阵设置为：

glm::vec3 camera_pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, -1.0f);
glm::vec3 target_pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
glm::mat4 view = glm::lookAt(camera_pos, target_pos, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));

我得到了与预期相同的未修改三角形，因为这些是（根据我的理解）OpenGL 的默认值。

现在我想如果我改变相机位置的 Z 值，它会产生与放大和缩小相同的效果，但是我得到的只是清晰的颜色，没有渲染三角形。

    // Trying to simulate zoom in and out by changing z value of camera
    glm::vec3 camera_pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, -3.0f);
    glm::vec3 target_pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    glm::mat4 view = glm::lookAt(camera_pos, target_pos, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));

所以我打印了视图矩阵，并注意到我所做的只是转换 Z 值，这是有道理的。

然后我添加了一个正射投影矩阵，以确保一切都在 NDC 中，但我仍然一无所获。

  // *2 cause im on a Mac/high-res screen and the frame buffer scale is 2.
  // Doing projection * view in one step and just updating view uniform until I get it working.
  view = glm::ortho(0.0f, 800.0f * 2, 0.0f, 600.0f * 2, 0.1f, 100.0f) * view;

我的误解发生在哪里。我想：

模拟一个自上而下的视图，我可以在其中放大和缩小目标。
创建一个跟随目标（赛车）的 2D 摄像头，因此 camera_pos XY 和 target_pos XY 将相同。
最终添加一个选项以切换到 3D 跟随摄像头，例如标准赛车游戏的第三人称视角，因此 MPV 与仅使用简单的翻译相比。 [1]：https://learnopengl.com/Getting-started/Hello-Triangle

【问题讨论】：

在绘制东西时应用顶点变换（按矩阵）。如果您愿意，您可以为单个帧中的每个三角形赋予其自己的一组变换矩阵。 “切换”转换的能力完全独立于您如何布局转换管道。

标签： c++ opengl glm-math orthographic

【解决方案1】：

顶点坐标在 [-0.5, 0.5] 范围内，但正投影投影长方体体积，左、下、近点 _(0, 0, 0.1) 和右、上、远点 (800.0 * 2, 600.0 * 2, 100) 的视口。
因此，三角形网格仅覆盖视口左下方的一个片段。

改变正交投影：

view = glm::ortho(0.0f, 800.0f * 2, 0.0f, 600.0f * 2, 0.1f, 100.0f) * view;

view = glm::ortho(-1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f) * view;

【讨论】：