android - 为什么android.Matrix.setRotateM返回一个旋转方向与预期旋转矩阵相反的矩阵？

Question

例如，如果我给出以下参数:

float[] rotateMatrix = identityMatrix.clone();
Matrix.setRotateM(rotateMatrix, 0, 90, 0, 0, 1);

我希望矩阵逆时针旋转 90 度，应该是:

0       -1.0     
1.0    0

但实际上返回的 rotateMatrix 是:

0       1.0    
-1.0    0

奇怪的是，渲染输出是正确的，图像逆时针(而不是顺时针)旋转了 90 度。为什么？

Answer 1

这是因为 OpenGL (ES) 矩阵是由按列主要顺序的向量指定的。

参见 android.opengl.Matrix :

Matrix math utilities. These methods operate on OpenGL ES format matrices and vectors stored in float arrays.

Matrices are 4 x 4 column-vector matrices stored in column-major order:

m[offset +  0] m[offset +  4] m[offset +  8] m[offset + 12]
m[offset +  1] m[offset +  5] m[offset +  9] m[offset + 13]
m[offset +  2] m[offset +  6] m[offset + 10] m[offset + 14]
m[offset +  3] m[offset +  7] m[offset + 11] m[offset + 15]

参见 OpenGL ES Shading Language 3.20 Specification, 5.4.2 Vector and Matrix Constructors ，第 110 页:

To initialize a matrix by specifying vectors or scalars, the components are assigned to the matrix elements in column-major order .

mat4(float, float, float, float,  // first column
     float, float, float, float,  // second column
     float, float, float, float,  // third column
     float, float, float, float); // fourth column

所以一个 GLSL mat4 可以通过轴和平移的 4 个向量来设置:

mat4 m44 = mat4(
    vec4( Xx, Xy, Xz, 0.0),
    vec4( Yx, Xy, Yz, 0.0),
    vec4( Zx  Zy  Zz, 0.0),
    vec4( Tx, Ty, Tz, 1.0) );

绕 z 轴 (0, 0, 1) 向右(逆时针)数学旋转后，x 轴为 (0, 1, 0) 和 y 轴是 (-1, 0, 0)，这导致矩阵:

 0  1  0  0   // x axis vector
-1  0  0  0   // y axis vector
 0  0  1  0   // z axis vector
 0  0  0  1   // translation vector