我正在使用 OpenGL ES 2.0 的 vispy 接口在球体上绘制一些海岸线数据。我正在使用纬度和经度值来计算球体上数据的 3d 坐标并绘制这些坐标。我能够成功地绘制数据，但我只想看到球体侧面的那些数据点，这些数据点可以从视口看到。
我尝试了两种完全不同的方法来创建这种效果，但都导致了同样的问题。首先，我计算了视图方向和数据位置的点积，并只绘制了那些结果为负的点（即仅那些面向视口的点），其次，我简单地绘制了一个通过球体中心的平面，垂直于查看方向。
在这两种情况下，我都观察到了相同的情况——平面似乎稍微偏离了视口，位于球体中心的后面。换句话说，您可以看到数据在球体被平面遮盖之前稍微环绕球体的背面。
我已经检查了我所绘制的点实际上是在单位球面上，我确信从 3d 世界的角度来看，一切都是正确的。作为 3d 图形的相对初学者，我不太自信的是，我是否误解了投影矩阵的某些内容。我已经阅读了一些内容 - 但我的理解使我认为投影不应改变“Z方向”（视口所面对的方向）上的点顺序。
我确信这不是深度测试问题，因为我的第一种方法没有启用深度测试，并且在顶点着色器中完成了遮罩（通过将片段颜色 alpha 设置为 0.0）。除此之外，我找不到任何其他解释这个问题。
这是平面方法的代码：
import numpy as np
import cartopy
from vispy import app
from vispy import gloo
import time
from vispy.util.transforms import perspective, translate, rotate
xpts = []
ypts = []
#getting coastlines data
for string in cartopy.feature.NaturalEarthFeature('physical', 'coastline', '10m').geometries():
for line in string:
points = list(line.coords)
for point in points:
xpts.append(point[0])
ypts.append(point[1])
coasts = np.array(zip(xpts,ypts), dtype=np.float32)
theta = (np.pi/180)*np.array(xpts, dtype=np.float32)
phi = (np.pi/180)*np.array(ypts, dtype=np.float32)
x3d = np.cos(phi)*np.cos(theta)
y3d = np.sin(theta)*np.cos(phi)
z3d = np.sin(phi)
vertex = """
// Uniforms
uniform mat4 u_model;
uniform mat4 u_view;
uniform mat4 u_projection;
uniform vec3 u_color;
attribute vec3 a_position;
void main (void)
{
gl_Position = u_projection*u_view*u_model*vec4(a_position, 1.0);
}
"""
fragment = """
// Uniforms
uniform vec3 u_color;
void main()
{
gl_FragColor = vec4(u_color, 1.0);
}
"""
class Canvas(app.Canvas):
def __init__(self):
app.Canvas.__init__(self, keys='interactive')
gloo.set_state(clear_color = 'red', depth_test=True, blend=True, blend_func=('src_alpha', 'one_minus_src_alpha'))
self.x = 0
self.plane = 5*np.array([(0.,-1., -1.,1), (0, -1., +1.,1), (0, +1., -1.,1), (0, +1., +1.,1)], dtype=np.float32)
self._timer = app.Timer(connect=self.on_timer, start=True)
self.program = gloo.Program(vertex, fragment)
self.view = np.dot(rotate(-90, (1, 0, 0)), np.dot(translate((-3, 0, 0)), rotate(-90.0, (0.0,1.0,0.0))))
self.model = np.eye(4, dtype=np.float32)
self.projection = perspective(45.0, self.size[0]/float(self.size[1]), 2.0, 10.0)
self.program['u_projection'] = self.projection
self.program['u_view'] = self.view
self.program['u_model'] = self.model
self.program['u_color'] = np.array([0.0, 0.0, 0.0], dtype=np.float32)
self.program2 = gloo.Program(vertex, fragment)
self.program2['u_projection'] = self.projection
self.program2['u_view'] = self.view
self.program2['u_model'] = self.model
self.program2['u_color'] = np.array([1.0, 1.0, 1.0], dtype=np.float32)
self.program2['a_position'] = self.plane[:,:3].astype(np.float32)
def on_timer(self, event):
self.x += 0.05
self.model = rotate(self.x, (0.0,0.0,1.0))
pointys = np.concatenate((x3d,y3d,z3d)).reshape((3, -1)).T
self.program['a_position'] = pointys
self.program['u_model'] = self.model
self.update()
def on_resize(self, event):
gloo.set_viewport(0, 0, *event.size)
self.projection = perspective(45.0, event.size[0]/float(event.size[1]), 2.0, 10.0)
self.program['u_projection'] = self.projection
self.program2['u_projection'] = self.projection
def on_draw(self, event):
gloo.clear((1,1,1,1))
self.program2.draw('triangle_strip')
self.program.draw('points')
Canvas().show()
app.run()
