c++ - OpenGL 帮助透视中的坐标

Question

这件事让我郁闷了很久(几十个小时)在电脑和谷歌前，但我仍然还没有解决。我是 openGL 的新手，我开始阅读教程在过去的 2-3 个月里，我在网上也尝试了一些代码。我的主要问题是，当我从正交投影转向透视时我一直在研究如何在屏幕上管理和绘制一个简单的形状。我对矩阵知之甚少，但问题是在正交中投影我指定对象的 x、y、z 坐标，这些是窗口坐标。从角度来看，我还没有看到坐标如何被应用。我看到的范围从 -1 到 1，甚至 -20 到 20 等。我读到你可以在 openGL 上指定坐标，但我应该怎么做？在正字法中我这样做:

窗口大小为 800x600我想让盒子成为整个 window 所以，

glVertex2i( 0, 600 );
glVertex2i( 0, 0 );
glVertex2i( 800, 0 );
glVertex2i( 800, 600 );

但是投影呢？当我把 1 放在窗口的末尾，-1 放在窗口的开头。opengl 如何决定窗口的开始/结束以及为什么它是 -1 到 1？？？如果有人可以帮助我，这真是太令人困惑了，我将不胜感激。谢谢。

Answer 1

首先为 3D 投影设置投影和模型 View 矩阵:

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(fov, ratio, near_clip, far_clip);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(eyex, eyey, eyez, lookatx, lookaty, lookatz, upx, upy, upz);

gluLookAt 需要 3 个 vector ，相机“眼睛”的位置，一个注视点和一个“向上 vector ”。如果你调用 gluLookAt(0.0, 0.0, -10.0, 0,0,0, 0,1,0) 这意味着相机位于 0,0,-10 并沿着 z 轴看原点 0,0,0 “向上”是沿着正 y 轴。如果您随后为单个四边形对 opengl 进行简单的绘制调用，它应该会显示在您的渲染中:

glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f); //set white color (or any contrast to your background)
glBegin(GL_QUADS);
    glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f);
    glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 0.0f);
    glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f);
    glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f);
glEnd();

您可以按顺时针或逆时针顺序绘制，但不能混合使用。您可以使用 glEnable/Disable(GL_CULL_FACE) 和 glCullFace 控制剔除。

Window size is 800x600 i want the box to be the whole window so

当您使用 2D 投影(正交投影)时，您可以轻松设置坐标系的大小以匹配窗口/视口(viewport)的大小。这不适用于 3D 投影，因为边界现在是 3D viewing frustrum ，或从近剪辑到远剪辑平面的 3D 体积。然后通过模型- View -投影矩阵将坐标投影到 2D 表面上。您可以轻松输入坐标，例如宽度为 800 和高度为 600 的四边形，但要查看它，您需要将相机移到很远的地方才能捕捉到整个四边形。

引自评论:

gluPerspective( 45.0f, (double)w / (double)h, 1.0f, 100.0f ) is supposed to set a perspective with near= 1 and far= 100. But since openGL is right-handed, positive z is out of the screen so near should be 100 and far 1. How come i see in every tutorial near less than far? It doesn't make sense..

答案(参见 3D 视锥上方的链接):

A viewing frustum is 3D volume in a scene positioned relative to the viewport's camera. The shape of the volume affects how models are projected from camera space onto the screen