我想在python中使用pyOpenGL创建透视转换矩阵。我的视图和模型转换正在工作，但是当我应用我的投影转换时，我得到一个空白屏幕（应该从（0,0，+ 1）处查看原点处的三角形）。Python中的OpenGL透视矩阵

我已经查看了数学，并且据我所知，转换应该可行，所以我需要第二双眼睛来帮助找到问题。

def perspective(field_of_view_y, aspect, z_near, z_far): 

    fov_radians = math.radians(field_of_view_y) 
    f = math.tan(fov_radians/2) 

    a_11 = 1/(f*aspect) 
    a_22 = 1/f 
    a_33 = (z_near + z_far)/(z_near - z_far) 
    a_34 = -2*z_near*z_far/(z_near - z_far) 

    # a_33 = -(z_far + z_near)/(z_far - z_near) 
    # a_34 = 2*z_far*z_near/(z_far - z_near) 

    perspective_matrix = numpy.matrix([ 
     [a_11, 0, 0, 0],  
     [0, a_22, 0, 0],  
     [0, 0, a_33, a_34],  
     [0, 0, -1, 0]   
    ]).T 

    return perspective_matrix 

projection_matrix = perspective(45, 600/480, 0.1, 100) 
mvp_matrix = projection_matrix * view_matrix * model_matrix

我转置的矩阵，因为我相当肯定numpy存储矩阵转置为如何OpenGL需要它。我已经尝试发送矩阵而不进行转置，并且它对输出没有（可见的）影响。

这里是顶点着色器：

#version 330 core 

layout(location = 0) in vec3 position; 
uniform mat4 MVP; 

void main() 
{ 
    vec4 p = vec4(position, 1.0); 
    gl_Position = MVP * p; 
}

能有人认同我的转变可能存在的问题可能是什么？

编辑：我已经采取了输出矩阵，并通过手工计算。在应用透视图之后，沿着NDC框出现截锥体边缘上的所有点，其中近点和远点处的z分别被转换为-1，+1（由于舍入误差而导致+/-微小精度）。对我来说，这表明我的数学是正确的，问题在其他地方。这是输出矩阵：

[ 1.93137085 0.   0.   0.  ] 
[ 0.   2.41421356 0.   0.  ] 
[ 0.   0.   -1.002002 -1.  ] 
[ 0.   0.   0.2002002 0.  ]

来源

2016-02-12 Francis

'600/480'总是要返回'1'。使它成为'600.0/480.0'。这应该不是空白屏幕的原因。 –

600/480 = 1.25当我在Python中运行它。 – Francis

http://ideone.com/I9sfXf –

既然你说你正在从glm :: perspective开始工作，那么让我们来分析一下你的代码。有一个关键的不契合：

`glm::perspective`

assert(aspect != valType(0)); 
    assert(zFar != zNear); 

#ifdef GLM_FORCE_RADIANS 
    valType const rad = fovy; 
#else 
    valType const rad = glm::radians(fovy); 
#endif 

    valType tanHalfFovy = tan(rad/valType(2)); 
    detail::tmat4x4<valType> Result(valType(0)); 
    Result[0][0] = valType(1)/(aspect * tanHalfFovy); 
    Result[1][1] = valType(1)/(tanHalfFovy); 
    Result[2][2] = - (zFar + zNear)/(zFar - zNear); 
    Result[2][3] = - valType(1); 
    Result[3][2] = - (valType(2) * zFar * zNear)/(zFar - zNear); 
    return Result;

注意以下行：

Result[2][2] = - (zFar + zNear)/(zFar - zNear);

比较它的等效：

a_33 = (z_near + z_far)/(z_near - z_far)

注意，有一个负号（-）在整个陈述前面。你的版本没有这个。

来源

2016-02-12 18:57:04

我已经注意到两个矩阵之间的差异，并检查了这一点，但这不是问题。在改变符号以匹配我的剪辑后，空间坐标也从（-1，+ 1）移动到（+ 3，+ 1）。我认为问题在于别处。 – Francis

好吧，这是问题，由于某种原因，当我早点检查时，没有可见的影响。我猜别的东西是错的，我在改变代码的同时改变了它（我仍然不知道它是什么或者它是如何修复它的）。手指交叉我不会再打破它（这是时间就像这些我感谢我有git）。 – Francis

我已经找到了问题，发布信息以防将来遇到类似问题。

在构建模型，视图和投影矩阵时，我引入了行主要矩阵和列主要矩阵的混合。这是因为numpy和OpenGL需要不同格式的矩阵。单独操作时，这些矩阵起作用，因为它们可以用numpy轻松移位以产生正确的结果。

组合基数时出现问题。效果是转换以不一致和毫无意义的顺序进行，所有的点都被屏蔽了。这隐藏了透视矩阵中的错误和复杂的调试。

的解决方案是确保所有矩阵是在它们存储数据（全部行主要或全部列主要）和换位发生一次之前发送到OpenGL的方式一致。

来源

2016-02-12 20:09:41 Francis

Python中的OpenGL透视矩阵

回答

glm::perspective

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