OpenTK矩阵变换

这里的顶点着色器：OpenTK矩阵变换

uniform mat4 projection; 
uniform mat4 view; 
uniform mat4 model; 

void main(void) 
{ 
    gl_Position = projection * view * model * gl_Vertex; 
    gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0; 
}

我的理解是，使用不同的转换，所述模型空间是最终变成夹的空间，这是直接吸引到由每个单元在每个轴结合的框视口，即（-1，1,0）处的东西位于视口的左上角。当我删除所有矩阵从着色器变换，

gl_Position = gl_Vertex;

并传递，作为模型，一个简单的四

public Vector3[] verts = new Vector3[] { 
    new Vector3(-1f, -1f, 0), 
    new Vector3(1f, -1f, 0), 
    new Vector3(1f, 1f, 0), 
    new Vector3(-1f, 1f, 0), 
}; 

public Vector2[] coords = new Vector2[] { 
    new Vector2(0, 1f), 
    new Vector2(1f, 1f), 
    new Vector2(1f, 0f), 
    new Vector2(0f, 0f), 
}; 

public uint[] indices = new uint[] { 
    0,1,2, 
    0,2,3, 
};

我得到预期的全屏幕图像。当我应用转换时，图像在屏幕中央显示为一个小方形，正如您所期望的那样。就会出现问题，当我尝试在剪辑中的CPU上的坐标来计算所述模型的顶点的位置：

public Vector4 testMult(Vector4 v, Matrix4 m) 
{ 
    return new Vector4(
     m.M11 * v.X + m.M12 * v.Y + m.M13 * v.Z + m.M14 * v.W, 
     m.M21 * v.X + m.M22 * v.Y + m.M23 * v.Z + m.M24 * v.W, 
     m.M31 * v.X + m.M32 * v.Y + m.M33 * v.Z + m.M34 * v.W, 
     m.M41 * v.X + m.M42 * v.Y + m.M43 * v.Z + m.M44 * v.W); 
} 

Matrix4 test = (GlobalDrawer.projectionMatrix * GlobalDrawer.viewMatrix) * modelMatrix; 

Vector4 testv = (new Vector4(1f, 1f, 0, 1)); 
Console.WriteLine("Test Input: " + testv); 
Console.WriteLine("Test Output: " + Vector4.Transform(testv, test)); 
Vector4 testv2 = testMult(testv, test); 
Console.WriteLine("Test Output: " + testv2); 
Console.WriteLine("Test Output division: " + testv2/testv2.W);

（传入的矩阵是与传递给所述着色器的那些）

的程序然后前进到得到的裁剪空间外输出，和由W除以0导致区划：

Test Input: (1, 1, 0, 1) 
Test Output: (0.9053301, 1.207107, -2.031746, 0) 
Test Output: (0.9053301, 1.207107, -1, 0) 
Test Output division: (Infinity, Infinity, -Infinity, NaN)

的矩阵创建如下：

projectionMatrix = Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView((float)Math.PI/4, window.Width/(float)window.Height, 1.0f, 64.0f); 
projectionMatrix = 
(1.81066, 0, 0, 0) 
(0, 2.414213, 0, 0) 
(0, 0, -1.031746, -1) 
(0, 0, -2.031746, 0) 

viewMatrix = Matrix4.LookAt(new Vector3(0,0,4), -Vector3.UnitZ, Vector3.UnitY); 
viewMatrix = 
(1, 0, 0, 0) 
(0, 1, 0, 0) 
(0, 0, 1, 0) 
(0, 0, -4, 1) 

modelMatrix = 
(0.5, 0 , 0 , 0) 
(0 , 0.5, 0 , 0) 
(0 , 0 , 1 , 0) 
(0 , 0 , 0 , 1)

所以，问题是为什么;我究竟做错了什么？

来源

2012-07-12 AStupidNoob

您可以发布您如何创建三个矩阵（投影，视图和模型），因为这些对于确定您正在进行的转换非常重要。 – Laar 2012-07-12 13:17:07

@Laar - 我已经添加了这个问题，谢谢。 – AStupidNoob 2012-07-13 03:39:53

编辑（从评论添加真正的答案）

你OpenTK矩阵默认调换。它看起来使用行向量而不是列向量。因此，您需要将乘法操作为（model * view * proj），而不是（proj * view * model）。或者在上传之前将所有的矩阵转置。

实际上，剪辑空间不是从-1到1，而是从-W到W，其中W是剪辑空间矢量的第四个分量。

你可能想到的是归一化设备coodinates，其范围从-1到1在每个轴上。通过将剪辑空间矢量的X，Y和Z坐标除以剪辑空间W分量得到该值。该部门被称为透视部门。

这是在将剪辑空间坐标传递给gl_Position之后在幕后完成的。

虽然您的剪辑空间坐标为0，但这对我来说似乎并不正确。

这里有一些更多的细节：OpenGL FAQ : Transformations。

来源

2012-07-12 16:46:10 Tim

谢谢。我尝试了你的建议，显然导致了分歧。任何想法为什么可能会发生？我添加了一个自定义矩阵*矢量函数来暴露我可能做错的任何事情。 – AStupidNoob 2012-07-13 03:41:06

您可以继续并发布您的整个Matrix4和Vector4类吗？有太多未知的功能可以肯定。你也可以很好地格式化并显示你的3个矩阵的原始值（类似于你对模型矩阵的方式）。 @AStupidNoob – Tim 2012-07-13 04:05:21

Matrix4和Vector4类来自OpenTK，所以它们应该没问题。我已经添加了值，谢谢你的帮助。此外，我注意到，当我使用我的函数来乘以矩阵和向量时，它产生与内置的“Vector4.Transform”函数在矩阵转置时相同的结果... – AStupidNoob 2012-07-13 04:11:35

OpenTK矩阵变换

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