OpenGL学习笔记《五》转换

　　转换（Transformations），主要是指位移（Translate），缩放（Scaling），旋转（Rotation）三种，opengl实现这三种转换，主要是通过矩阵的运算来实现的。在这里就会涉及到一定的矩阵、向量的运算了。

　　opengl没有提供现成的矩阵、向量运算的库，这个需要我们自己引入第三方的库，在教程中作者是使用到了GLM库，可以在这里下载。

　　因为矩阵运算并不满足交换律，所以在这里进行转换的矩阵操作对于运算顺序有要求，需要先缩放（Scaling），再旋转（Rotation），最后再位移（Rotation）。而实际书写过程可能又是这样的顺序：T * R * S，在代码中调用顺序是 T、R、S，在这里需要注意一下。我们理解/读矩阵组合运算的式子，应该是从右到左的顺序。

　　glm提供现成的位移、缩放、旋转的矩阵运算方法，分别为glm::translate、glm::scale、glm::rotation，假如我们在这里需要实现一个缩放、旋转、位移的组合操作，我们的代码大概是这样的：

// 转换矩阵
glm::mat4 trans = glm::mat4(1.0f);
// 位移 x轴移动0.5单位，y轴移动-0.5单位
trans = glm::translate(trans, glm::vec3(0.5f, -0.5f, 0.0f));
// 旋转 绕y轴旋转45度
trans = glm::rotation(trans, glm::radians(45.0f), glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
// 缩放 0.5
trans = glm::scale(trans, glm::vec3(0.5f, 0.5f, 0.5f));

　　这是一个组合运算的过程，最终得到一个转换后的矩阵。再将转换好的矩阵传给顶点着色器，就能看到最终的转换效果了。顶点着色器接收转换后的矩阵：

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos；
layout (location = 1) in vec3 aColor;
layout (location = 2) in vec2 aCoord;
out vec3 oColor;
out vec2 oCoord；
uniform mat4 u_transform;
void main()
    gl_Position = u_transform * vec4(aPos, 1.0f);
    oColor = aColor;
    oCoord = aCoord;
}

　　GLSL内部也有对应的mat4类型的变量，用来存储传递过来的转换矩阵数据，再将这个乘以顶点坐标，既可以得到转换后的坐标信息。

　　赋值uniform部分对应的调整为

glUniformMatrix4fv(location, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(trans))；

　　参数1为uniform变量的位置索引，参数4就是我们要传递过来的矩阵数据，glm使用value_ptr方法将glm存储的矩阵格式转换为GLSL使用的格式。

　　对应的代码在这里。

OpenGL学习笔记《五》转换

猜你喜欢