为什么相机视图矩阵不改变点的位置答案

【问题标题】：Why is the camera view matrix not changing the position of the point为什么相机视图矩阵不改变点的位置
【发布时间】：2021-10-23 02:46:52
【问题描述】：

glm::vec3 Position(0, 0, 500);
glm::vec3 Front(0, 0, 1);
glm::vec3 Up(0, 1, 0);

glm::vec3 vPosition = glm::vec3(Position.x, Position.y, Position.z);
glm::vec3 vFront = glm::vec3(Front.x, Front.y, Front.z);
glm::vec3 vUp = glm::vec3(Up.x, Up.y, Up.z);
glm::mat4 view1 = glm::lookAt(vPosition, vPosition + vFront, vUp);


glm::mat4 projection1 = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)1920 / (float)1080, 0.1f, 1000.0f);

   glm::mat4 VPMatrix = projection1 * view1;    

float testZ = 0.0f;
glm::vec3 modelVertices(-50.0f, 50.0f, testZ);
glm::vec4 finalPositionMin = VPMatrix * glm::vec4(modelVertices, 1.0);
Print() << finalPositionMin.x;

在代码中，如果我更改透视的 FOV 值，这会影响屏幕上绘制的对象，因为较小的值会增加屏幕上的对象大小。

在 FOV 值为 45 时，finalPositionMin.x 为 -50
在 FOV 值为 25 时，finalPositionMin.x 为 -126

但是如果我将相机移动到更靠近对象的位置，那么这也会影响对象，并且更靠近对象，finalPositionMin.x 应该会受到影响。

为什么改变相机Z位置的值不会影响物体的finalPositionMin.x？

【问题讨论】：

您必须打印finalPositionMin.x/finalPositionMin.w。要获得笛卡尔坐标，需要将 x、y 和 z 分量除以 w 分量。
@Rabbid76 这会给我在 NDC 中的价值，但如果我想知道 x 的世界空间中的价值是什么。
在您的示例中，finalPositionMin 不在世界空间中，而是在剪辑空间中。要获得世界空间坐标，您需要将modelVertices 乘以模型矩阵，但仅此而已。 view1 将从世界空间变换到视图空间。 projection1 将从视图空间转换为剪辑空间。
透视分割变换从剪辑空间到 ndc。
您可能会混淆“窗口”坐标和“世界”坐标。要获得窗口坐标（“像素”坐标），您必须在视口上“投影”ndc。 x = width * (ndc.x+1)/2, y = height * (1-ndc.y)/2

标签： c++ opengl glm-math

【解决方案1】：

要获得笛卡尔坐标，您需要将x、y 和z 分量除以w 分量。你必须打印finalPositionMin.x/finalPositionMin.w。

您可能会混淆“窗口”坐标和“世界”坐标。在您的示例中，finalPositionMin 不在世界空间中，而是在剪辑空间中。要获得世界空间坐标，您需要将 modelVertices 乘以模型矩阵，但仅此而已。请注意，视图矩阵 (view1) 将从世界空间转换为视图空间。投影矩阵 (projection1 将从视图空间 转换为 剪辑空间。使用透视分割，您可以将从剪辑空间转换为标准化的设备坐标。
要获取窗口坐标（“像素”坐标），您必须将 NDC“投影”到视口上（width，height 是视口的大小）：

x = width * (ndc.x+1)/2
y = height * (1-ndc.y)/2

【讨论】：