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我对相机到世界与世界到相机的转换有点困惑。

  1. 在openGL渲染管线中，转换是从世界到相机，对吧？基本上，在相机处构建视图坐标系，然后世界中的对象首先相对于相机平移，然后随着相机坐标系旋转。这就是 gluLookat 的表现吗？

  2. 如果我想从相机视图回到世界视图，应该怎么做？在数学上，我正在考虑找到平移和旋转矩阵的逆矩阵，然后在平移之前应用旋转，对吗？

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通常有几个转换将世界位置映射到屏幕。以下是最常见的：

  • 世界变换：可以应用于对象，以便相对于其他对象重新对齐它们。
  • 视图变换：经过此变换后，相机位于 O 并朝 z 方向看。
  • 投影变换：执行透视变换以模拟真实相机
  • 视口自适应：这基本上是一种缩放和平移，将范围 [-1, 1] 的位置映射到视口。这通常是屏幕的宽度和高度。

gluLookAt用于创建视图转换。您可以如下想象：将相机放置在场景中的某个位置。现在变换整个场景（使用相机），使相机位于原点，它面向 z 方向，y 轴代表向上方向。这是一个简单的刚体变换，可以表示为任意旋转（具有三个自由度）和任意平移（具有另外三个自由度）。每个刚体变换都可以拆分为单独的旋转和平移。如果您选择正确的值，甚至评估的顺序也会有所不同。转换可以用不同的方式来解释。我写了一篇博文不久前关于那个话题。如果你有兴趣，不妨看看它。虽然它适用于 DirectX，但数学与 OpenGL 几乎相同。你只需要注意转置矩阵。

对于第二个问题：是的，你是对的。你需要找到逆变换。这可以通过逆矩阵轻松实现。如果您指定视图矩阵 V 如下：

V = R_xyz * T_xyz

那么逆变换 V^-1 是

V^-1 = T_xyz^-1 * R_xyz^-1

但是，这不会将屏幕位置映射到世界位置，因为正在进行更多转换。我希望，这能回答你的问题。

这是另一个有趣的点。视图矩阵是在指定位置对齐相机模型（在原点，面向 z 方向）的变换的逆矩阵。这种关系称为系统转换与模型转换。

于 2013-02-25T21:38:26.853 回答