GLKit vs. Metal 透视矩阵的区别答案

【问题标题】：GLKit vs. Metal perspective matrix differenceGLKit vs. Metal 透视矩阵的区别
【发布时间】：2018-01-17 23:08:40
【问题描述】：

我正在 raywenderlich.com 上阅读 Metal tutorial，其中介绍了纯 Swift float4x4 helper class。 99% 它只是 GLKit 函数的包装，除了一个让我很困惑的函数：

  static func makePerspectiveViewAngle(_ fovyRadians: Float, aspectRatio: Float, nearZ: Float, farZ: Float) -> float4x4 {
    var q = unsafeBitCast(GLKMatrix4MakePerspective(fovyRadians, aspectRatio, nearZ, farZ), to: float4x4.self)
    let zs = farZ / (nearZ - farZ)
    q[2][2] = zs
    q[3][2] = zs * nearZ
    return q
  }

为什么需要更改q[2][2] 和q[3][2]。这是 Metal 和 GLKit 坐标系之间的一些不兼容吗？

这是本教程做出的特殊选择吗？如果没有，GLKit 和 Metal 数学之间是否还有其他不兼容之处？

更新：我从 WWDC 2016 Session: Adopting Metal I 中找到了一个关于 Metal 剪辑空间坐标系的很好的插图。

【问题讨论】：

标签： swift opengl 3d metal glkit

【解决方案1】：

引用this forum question

OpenGL 使用与 Metal 不同的剪辑空间坐标（在 GL 中，z 从 -1 到 1，而在 Metal z 中从 0 到 1)，所以使用 GLKMatrix4MakePerspective 没有给你一个正确的矩阵从眼睛空间转换到剪辑空间。相反，它改变了一半眼睛后面的观看量，有时会导致微妙的裁剪和剔除问题。你可以修复你得到的矩阵从 GLK 通过设置与深度相关的矩阵元素将以下代码添加到 makePerspectiveViewAngle：

让 zs = farZ / (nearZ - farZ)

q[2][2] = zs

q[3][2] = zs * nearZ

【讨论】：

还有来自 WWDC 视频的很好的视觉解释，将其添加到我的问题中。