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我正在学习一些教程来学习openGL(如果有什么不同,请访问www.opengl-tutorial.org)并且有一个练习要求我在屏幕上绘制一个立方体和一个三角形,它暗示我'应该计算两个 MVP 矩阵,每个对象一个。MVP 矩阵由 Projection*View*Model 给出,据我所知,屏幕上的所有对象的投影和视图矩阵都是相同的(它们仅受我选择的“相机”位置和设置的影响)。但是,模型矩阵应该改变,因为它应该给我对象在全局坐标中的坐标和旋转。按照教程,对于我的立方体,模型矩阵只是单位矩阵,因为它位于原点并且没有旋转或缩放。然后我绘制我的三角形,使其顶点位于 (2,2,0)、(2,3,0) 和 (3,2,0)。现在我的问题是,我的三角形的模型矩阵是什么?

我自己的推理是,如果我不想旋转或缩放它,模型矩阵应该只是平移矩阵。但是这里的翻译坐标是什么?它应该包括顶点之一或三角形中心的位置还是什么?还是我完全误解了模型矩阵是什么?

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模型矩阵就像其他矩阵(投影、视图)一样,是具有相同布局的 4x4 矩阵。根据您使用的是列向量还是行向量,矩阵由本地框架的 x、y、z 轴和指定平移部分的 t1、t2、t3 向量组成

所以对于列向量 p ,变换矩阵 (M) 看起来像

x1, x2, x3, t1,
y1, y2, y3, t2,
z1, z2, z3, t3,
 0,  0,  0,  1 

p' = M * p

因此,对于行向量,您可以尝试找出矩阵布局必须如何。另请注意,如果您有行向量 p' = p * M。

如果您没有旋​​转组件,则您的本地框架具有通常的 x、y、z 轴作为模型矩阵的 3x3 子矩阵的行。

1 0 0 t1 -> x axis 
0 1 0 t2 -> y axis 
0 0 1 t3 -> z axis 
0 0 0 1 

第四列指定平移向量 (t1,t2,t3)。如果你有一个点 p =

 1, 
 0,
 0,
 1 

在局部坐标系中,并且您希望它在 z 方向上平移 +1 以将其放置在世界坐标系中,模型矩阵很简单:

1 0 0 0  
0 1 0 0  
0 0 1 1  
0 0 0 1 

p' = M * p .. p' 是世界坐标中的变换点。

对于上面的示例,您已经可以在本地坐标系中指定 (2,2,0)、(2,3,0) 和 (3,2,0) 中的三角形。那么模型矩阵是微不足道的。否则,您必须了解如何计算旋转等。我建议阅读 3d 游戏编程和计算机图形学的数学的前几章。这是一本非常简单的 3d 数学书,在那里您应该获得处理大部分 3d 图形数学所需的最少信息。

于 2013-05-12T13:01:20.033 回答