将相机变换应用于 OpenGL

Applying Camera Transformations to OpenGL

本文关键字：OpenGL 应用于 变换 相机      更新时间：2023-10-16

我正在尝试为3D OpenGL项目创建一个相机类。但是，我不知道如何将相机实际应用于我的场景。我有这些相机功能（除其他外）：

void Camera::update(){
    glm::vec3 direction(cos(_verticalAngle) * sin(_horizontalAngle), sin(_verticalAngle), cos(_verticalAngle) * cos(_horizontalAngle));
    glm::vec3 right = glm::vec3(sin(_horizontalAngle - 3.14f/2.0f), 0, cos(_horizontalAngle - 3.14f/2.0f));
    glm::vec3 up = glm::cross(right, direction);
    _projectionMatrix = glm::perspective(_FoV, float(VIEWPORT_X) / float(VIEWPORT_Y), 0.1f, 250.0f);
    _viewMatrix = glm::lookAt(_position, _position + direction, up);
}
glm::mat4 Camera::getProjectionMatrix(){
    return _projectionMatrix;
}
glm::mat4 Camera::getViewMatrix(){
    return _viewMatrix;
}

它们是从教程创建的，我不确定它们是否有效，因为我无法测试它们。我想做的是让OpenGL使用视图和投影矩阵来模拟相机。我究竟如何告诉 OpenGL 使用这些投影和视图矩阵，以便它正确模拟独立于模型转换的相机？我知道OpenGL默认情况下不会接受glm矩阵，但是我已经在一些教程中看到过这种东西：

glm::mat4 ProjectionMatrix = getProjectionMatrix();
glm::mat4 ViewMatrix = getViewMatrix();
glm::mat4 ModelMatrix = glm::mat4(1.0);
glm::mat4 MVP = ProjectionMatrix * ViewMatrix * ModelMatrix;
glUniformMatrix4fv(MatrixID, 1, GL_FALSE, &MVP[0][0]);

但是glUniformMatrix4fv（我认为应用了相机转换？）对我来说毫无意义。它总是与着色器有关，我没有。我目前只有一个线框测试网格。有人可以为我提供此问题的代码片段吗？

如果你不使用着色器，请使用glLoadMatrixf（），如果你只想乘以电流矩阵使用glMultMatrixf（），当前矩阵模式可以切换使用glMatrixMode（GL_PROJECTION或GL_MODELVIEW）;例如（这是你的代码）：

lm::mat4 ProjectionMatrix = getProjectionMatrix();
//setup projection matrix for opengl
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glMultMatrixf(glm::value_ptr(ProjectionMatrix));
or:
glMultMatrixf(&ProjectionMatrix[0][0]);

编辑：

如果要对模型应用变换：（model_view组合在固定函数中）

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadMatrixf(&viewMatrix[0][0]); 
glMultMatrixf(&modelTransform[0][0]);   //model * view
Draw_your_model();

您可能需要像这样设置转换：glm：：translate（modelTransform，-10，-10，-10）; 所以你的模型将在 （10,10,10）

我不知道如何使用 GLM，但我可以帮助解决常规的 OpenGL 部分。

glUniformMatrix4fv 在特定着色器程序中由 MatrixID 指定的位置更新 4x4 均匀矩阵。

我建议通过学习现代3D图形编程，这既是参考又是指南。

有关如何在 GLSL 着色器程序中使用这些制服的讨论，请参阅：学习现代 3D 图形编程 - 第 3 章

根据您的代码，您应该执行以下操作： 

glm::mat4 ProjectionMatrix = getProjectionMatrix();
glm::mat4 ViewMatrix = inverse(getViewMatrix());//view(camera) must be inverse(if you don't already do it)
glm::mat4 ModelMatrix = glm::mat4(1.0);
glm::mat4 MVP = ProjectionMatrix * ViewMatrix * ModelMatrix;
glUniformMatrix4fv(MatrixID, 1, GL_FALSE, value_ptr(MVP));//use value_ptr method to pass matrix pointer

另外，为了设置正确的相机矩阵，我建议使用lookAt（） GLM内置方法来计算眼睛，目录，向上并将其组合成最终矩阵。

相关文章：