android - 将真实世界坐标映射到 OpenGL 坐标系

Question

我目前正在尝试实现一个基于室内地图的 AR 浏览器，但我面临几个问题，让我们看一下图:

在这个图中，我已经将坐标更改为OpenGL的右手坐标系。

在我们的真实场景中，

给定角度 FOV/2 和相机高度 h 然后我可以获得最近的可见点 P(0,0,-n).

给定角度B 和相机高度h 然后我可以得到最近的点Q(0,0,-m)可见点和最长可见点。

问题来了:当我完成设置我的顶点(包括 P 和 Q)并使用方法 Matrix.setLookAtM 时

Matrix.setLookAtM(modelMatrix, 0, 0f,h,0f,0f,-2000f,0f,0f,1f,0f);

纵横比不正确。如果相机高度h设置为0.92并且FOV设置为68度，n应该是1.43，但是在OpenGL中坐标最近的点不是 (0,0,-1.43f)。所以我想知道如何解决这个问题，如何将真实世界的坐标映射到 OpenGL 的坐标系？

Answer 1

在渲染中，场景的每个网格通常由模型矩阵、 View 矩阵和投影矩阵进行变换。

• 模型矩阵:
  模型矩阵定义场景中网格的位置、方向和相对大小。模型矩阵将网格的顶点位置转换为世界空间。
  
  

• 查看矩阵:
  View 矩阵描述了观察场景的方向和位置。 View 矩阵从世界空间转换到 View (眼睛)空间。在视口(viewport)的坐标系中，X 轴指向左侧，Y 轴指向上方，Z 轴指向 View 外(请注意，在右手系统中，Z 轴是 X 轴的叉积轴和 Y 轴)。
  
  View 矩阵可以通过Matrix.setLookAtM设置
  
  

• 投影矩阵:
  投影矩阵描述了从场景的 3D 点到视口(viewport)的 2D 点的映射。投影矩阵从 View 空间变换到裁剪空间，裁剪空间中的坐标被变换为范围为(-1, -1, -1) 到(1, 1, 1) 的归一化设备坐标(NDC)通过除以剪辑坐标的 w 分量。
  在透视投影中，投影矩阵描述了从针孔相机看到的世界中的 3D 点到 2D 点的映射的视口(viewport)。
  相机平截头体(截棱锥)中的眼空间坐标映射到立方体(归一化设备坐标)。
  
  透视投影矩阵可以通过Matrix.perspectiveM设置
  
  

您可以设置一个单独的 View 矩阵和一个单独的投影矩阵，最后将它们相乘。纵横比和视野是 [Matrix.perspectiveM] 的参数:

Matrix viewM = new Matrix();
Matrix.setLookAtM(viewM, 0, 0, 0, 0f, 0f,-2000f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);

Matrix prjM = new Matrix();
Matrix.perspectiveM(prjM, 0, fovy, aspect, zNear, zFar);

Matrix viewPrjM = new Matrix();
Matrix.multiplyMM(viewPrjM, 0, prjM, 0, viewM, 0);