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opengl - NDS 上的 gluProject?

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-02 09:00:03 27 4
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我已经为此苦苦挣扎了一段时间了。我正在尝试使用 devKitPro 确定 NDS 屏幕上模型中顶点的屏幕坐标。该库似乎实现了 OpenGL 的一些功能,但特别是缺少 gluProject 函数,这(我认为)可以让我轻松地做到这一点。

我已经尝试使用存储在 DS 寄存器中的投影矩阵手动计算屏幕坐标有一段时间了,但我一直没有太多运气,即使在尝试从以下位置构建投影矩阵时也是如此:基于 OpenGL 文档的暂存。这是我尝试使用的代码:

void get2DPoint(v16 x, v16 y, v16 z, float &result_x, float &result_y)
{
//Wait for the graphics engine to be ready
/*while (*(int*)(0x04000600) & BIT(27))
continue;*/

//Read in the matrix that we're currently transforming with
double currentMatrix[4][4]; int i;
for (i = 0; i < 16; i++)
currentMatrix[0][i] =
(double(((int*)0x04000640)[i]))/(double(1<<12));

//Now this hurts-- take that matrix, and multiply it by the projection matrix, so we obtain
//proper screen coordinates.
double f = 1.0 / tan(70.0/2.0);
double aspect = 256.0/192.0;
double zNear = 0.1;
double zFar = 40.0;
double projectionMatrix[4][4] =
{
{ (f/aspect), 0.0, 0.0, 0.0 },
{ 0.0, f, 0.0, 0.0 },
{ 0.0, 0.0, ((zFar + zNear) / (zNear - zFar)), ((2*zFar*zNear)/(zNear - zFar)) },
{ 0.0, 0.0, -1.0, 0.0 },
};

double finalMatrix[4][4];
//Ugh...
int mx = 0; int my = 0;
for (my = 0; my < 4; my++)
for (mx = 0; mx < 4; mx++)
finalMatrix[mx][my] =
currentMatrix[my][0] * projectionMatrix[0][mx] +
currentMatrix[my][1] * projectionMatrix[1][mx] +
currentMatrix[my][2] * projectionMatrix[2][mx] +
currentMatrix[my][3] * projectionMatrix[3][mx] ;

double dx = ((double)x) / (double(1<<12));
double dy = ((double)y) / (double(1<<12));
double dz = ((double)z) / (double(1<<12));

result_x = dx*finalMatrix[0][0] + dy*finalMatrix[0][1] + dz*finalMatrix[0][2] + finalMatrix[0][3];
result_y = dx*finalMatrix[1][0] + dy*finalMatrix[1][1] + dz*finalMatrix[1][2] + finalMatrix[1][3];

result_x = ((result_x*1.0) + 4.0)*32.0;
result_y = ((result_y*1.0) + 4.0)*32.0;


printf("Result: %f, %f\n", result_x, result_y);

}

涉及很多转换,DS 在内部使用定点表示法工作,我需要将其转换为 double 才能使用。我得到的似乎有些正确——如果我使用面向屏幕的平面四边形,像素会完美转换,但旋转很不稳定。另外,由于我要使用投影矩阵(它占屏幕宽度/高度?),所以我需要使用的最后步骤似乎根本不正确。难道投影矩阵不应该为我完成屏幕分辨率的提升吗?

我对这一切都很陌生,我对矩阵数学有一定的掌握,但我在 3D 图形方面的熟练程度不如我想要的。这里有谁知道一种方法,给定模型顶点的 3D、非变换坐标,并给出将应用于它的矩阵,以实际得出屏幕坐标,而不使用 OpenGL 的 gluProject 函数?你能看到我的代码中明显缺少的东西吗? (如果可能的话,我会澄清,我知道这很粗糙,这是我正在开发的原型(prototype),清洁度不是高优先级)

非常感谢!

PS:据我了解,我从 DS 寄存器中提取的 currentMatrix应该 为我提供组合的投影、平移和旋转矩阵,因为它应该是正在运行的精确矩阵用于由 DS 自己的硬件进行翻译,至少根据 GBATEK 的规范。实际上,它似乎实际上并没有应用投影坐标,我认为这与我的问题有关。但我不确定,因为我自己计算投影不会产生不同的结果。

最佳答案

这几乎是正确的。

正确的步骤是:

  • 将模型 View 与投影矩阵相乘(就像您已经做过的那样)。

  • 通过添加值为 1 的 W 分量,将 3D 顶点扩展到齐次坐标。例如,您的 (x,y,z) 向量变为 (x,y,z,w),其中 w = 1。

  • 将此向量与矩阵乘积相乘。你的矩阵应该是 4x4,你的向量的大小应该是 4。结果也将是一个大小为 4 的向量(不要删除 w!)。此乘法的结果是剪辑空间中的向量。仅供引用:您已经可以使用此向量执行一些非常有用的操作:测试该点是否在屏幕上。这六个条件是:

    x < -w : Point is outside the screen (left of the viewport)    x >  W : Point is outside the screen (right of the viewport)    y < -w : Point is outside the screen (above the viewport)    y >  w : Point is outside the screen (below the viewport)    z < -w : Point is outside the screen (beyond znear)    z >  w : Point is outside the screen (beyond zfar)
  • 将你的观点转换到二维空间中。为此,请将 x 和 y 除以 w:
  x' = x / w;  y' = y / w;
  • 如果您对深度值(例如写入 zbuffer 的内容)感兴趣,您也可以投影 z:
 z' = z / w
  • 请注意,如果 w 为零,则上一步将不起作用。如果您的点等于相机位置,就会发生这种情况。在这种情况下,您最好将 x' 和 y' 设置为零。 (将在下一步中将该点移动到屏幕中心..)。

  • 最后一步:获取 OpenGL 视口(viewport)坐标并应用它:

  x_screen = viewport_left + (x' + 1) * viewport_width  * 0.5;  y_screen = viewport_top  + (y' + 1) * viewport_height * 0.5;
  • 重要提示:屏幕的 y 坐标可能是颠倒的。与 OpenGL 中的大多数其他图形 API 相反,y=0 表示屏幕底部。

仅此而已。

关于opengl - NDS 上的 gluProject?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/1978963/

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