我正在开发一个简单的渲染引擎作为一个宠物项目。 到目前为止，我能够从 Wavefront .obj 文件中加载几何数据并将它们分别呈现在屏幕上。我知道存储在这些文件中的顶点坐标是在模型空间中定义的，为了将它们正确放置在场景中，我需要将模型到世界的变换矩阵应用于每个顶点位置（我在这里是否正确？）。
但是如何为每个对象定义这些矩阵呢？我是否需要为场景合成开发一个单独的工具，我将在其中移动对象，“工具”将根据平移、旋转等计算适当的模型到世界矩阵？
【问题讨论】：
我会研究“场景图”数据结构。它本质上是一棵树，其中节点（可能）定义了它们相对于父节点的转换。这样想吧。您的每个手指都相对于您的手移动。移动您的手、旋转或缩放它也涉及在您的手指上进行相同的转换。
因此，将所有这些相对变换作为相对变换的基础，并结合 trem 来确定模型中每个单独部分的整体变换是有益的。因此，您不只是定义直接模型来查看转换，而是从每个部分到其父部分的转换。
这省去了自己定义一大堆转换的麻烦，在绝大多数情况下，这些转换与我所描述的方式相似。因此，通过以这种方式表示您的模型/场景，您可以为自己节省大量工作。
这些相对变换中的每一个通常都是一个 4x4 仿射变换矩阵。组合这些只是将它们相乘以获得所有它们的组合。
为了在场景图中为对象设置动画，您需要指定相对于树中其父对象的变换。例如，汽车的旋转轮需要相对于汽车的底盘旋转。这些转换在很大程度上取决于您要显示的动画类型。
所以我猜你的问题的答案是“大部分是的”。如果事情看起来不错，您确实需要为场景中的每个对象定义转换。但是，将场景组织成树状结构会使这个过程更容易处理。
【讨论】：
关于创建这些矩阵，您必须从创作包中导出场景。 该软件可以与您最初用于建模对象的软件相同，Maya，Lightwave ...... 现在，您的对象彼此独立。
因此，使用您选择的包，您可以找到一种文件格式，让您可以通过将每个网格放置在您想要的位置（如 FBX 或 GLTF）导出场景，或者自己制作。
无论哪种方式，都有一个场景结构，包含模型、变换、灯光、相机，以及您在引擎中想要的一切。
之后，您必须解析该结构。 你会在这里找到一些关于如何构建它的解释： https://nlguillemot.wordpress.com/2016/11/18/opengl-renderer-design/
祝你好运，
【讨论】：