У меня возникла проблема с попыткой репликации поведения OpenGL в среде без OpenGL.
В основном мне нужно создать SVG файл из списка строк, созданных моей программой. Эти линии создаются с использованием отиграфической проекции.
Я уверен, что эти строки рассчитаны правильно, потому что, если я попытаюсь использовать их с контекстом OpenGL с орфографической проекцией и сохранить результат в изображении, изображение будет правильным.
Проблема возникает, когда я использую точно такие же строки без OpenGL.
Я воспроизвел матрицы проектирования и просмотра OpenGL, и я обрабатываю каждую строку следующим образом:
3D_output_point = projection_matrix * view_matrix * 3D_input_point
а затем я вычисляю его положение (SVG файл) следующим образом:
2D_point_x = (windowWidth / 2) * 3D_point_x + (windowWidth / 2)
2D_point_y = (windowHeight / 2) * 3D_point_y + (windowHeight / 2)
Я вычисляю матрицу отографических проекций следующим образом:
float range = 700.0f;
float l, t, r, b, n, f;
l = -range;
r = range;
b = -range;
t = range;
n = -6000;
f = 8000;
matProj.SetValore(0, 0, 2.0f / (r - l));
matProj.SetValore(0, 1, 0.0f);
matProj.SetValore(0, 2, 0.0f);
matProj.SetValore(0, 3, 0.0f);
matProj.SetValore(1, 0, 0.0f);
matProj.SetValore(1, 1, 2.0f / (t - b));
matProj.SetValore(1, 2, 0.0f);
matProj.SetValore(1, 3, 0.0f);
matProj.SetValore(2, 0, 0.0f);
matProj.SetValore(2, 1, 0.0f);
matProj.SetValore(2, 2, (-1.0f) / (f - n));
matProj.SetValore(2, 3, 0.0f);
matProj.SetValore(3, 0, -(r + l) / (r - l));
matProj.SetValore(3, 1, -(t + b) / (t - b));
matProj.SetValore(3, 2, -n / (f - n));
matProj.SetValore(3, 3, 1.0f);
и матрицу вида следующим образом:
CVettore position, lookAt, up;
position.AssegnaCoordinate(rtRay->m_pCam->Vp.x, rtRay->m_pCam->Vp.y, rtRay->m_pCam->Vp.z);
lookAt.AssegnaCoordinate(rtRay->m_pCam->Lp.x, rtRay->m_pCam->Lp.y, rtRay->m_pCam->Lp.z);
up.AssegnaCoordinate(rtRay->m_pCam->Up.x, rtRay->m_pCam->Up.y, rtRay->m_pCam->Up.z);
up[0] = -up[0];
up[1] = -up[1];
up[2] = -up[2];
CVettore zAxis, xAxis, yAxis;
float length, result1, result2, result3;
// zAxis = normal(lookAt - position)
zAxis[0] = lookAt[0] - position[0];
zAxis[1] = lookAt[1] - position[1];
zAxis[2] = lookAt[2] - position[2];
length = sqrt((zAxis[0] * zAxis[0]) + (zAxis[1] * zAxis[1]) + (zAxis[2] * zAxis[2]));
zAxis[0] = zAxis[0] / length;
zAxis[1] = zAxis[1] / length;
zAxis[2] = zAxis[2] / length;
// xAxis = normal(cross(up, zAxis))
xAxis[0] = (up[1] * zAxis[2]) - (up[2] * zAxis[1]);
xAxis[1] = (up[2] * zAxis[0]) - (up[0] * zAxis[2]);
xAxis[2] = (up[0] * zAxis[1]) - (up[1] * zAxis[0]);
length = sqrt((xAxis[0] * xAxis[0]) + (xAxis[1] * xAxis[1]) + (xAxis[2] * xAxis[2]));
xAxis[0] = xAxis[0] / length;
xAxis[1] = xAxis[1] / length;
xAxis[2] = xAxis[2] / length;
// yAxis = cross(zAxis, xAxis)
yAxis[0] = (zAxis[1] * xAxis[2]) - (zAxis[2] * xAxis[1]);
yAxis[1] = (zAxis[2] * xAxis[0]) - (zAxis[0] * xAxis[2]);
yAxis[2] = (zAxis[0] * xAxis[1]) - (zAxis[1] * xAxis[0]);
// -dot(xAxis, position)
result1 = ((xAxis[0] * position[0]) + (xAxis[1] * position[1]) + (xAxis[2] * position[2])) * -1.0f;
// -dot(yaxis, eye)
result2 = ((yAxis[0] * position[0]) + (yAxis[1] * position[1]) + (yAxis[2] * position[2])) * -1.0f;
// -dot(zaxis, eye)
result3 = ((zAxis[0] * position[0]) + (zAxis[1] * position[1]) + (zAxis[2] * position[2])) * -1.0f;
// Set the computed values in the view matrix.
matView.SetValore(0, 0, xAxis[0]);
matView.SetValore(0, 1, yAxis[0]);
matView.SetValore(0, 2, zAxis[0]);
matView.SetValore(0, 3, 0.0f);
matView.SetValore(1, 0, xAxis[1]);
matView.SetValore(1, 1, yAxis[1]);
matView.SetValore(1, 2, zAxis[1]);
matView.SetValore(1, 3, 0.0f);
matView.SetValore(2, 0, xAxis[2]);
matView.SetValore(2, 1, yAxis[2]);
matView.SetValore(2, 2, zAxis[2]);
matView.SetValore(2, 3, 0.0f);
matView.SetValore(3, 0, result1);
matView.SetValore(3, 1, result2);
matView.SetValore(3, 2, result3);
matView.SetValore(3, 3, 1.0f);
Результаты, полученные из OpenGL и выхода SVG, совершенно разные, но через два дня я не смог найти решение.
Это результат OpenGL
И это мой вывод SVG
Как вы можете видеть, это вращение не является корневым.
Любая идея, почему? Точки линии одинаковы, и мы надеемся, что и матрицы.
Постановка матриц, которые я создавала, не сработала. Я имею в виду, что матрицы были неправильными, я думаю, потому что OpenGL ничего не показывал. Поэтому я попытался сделать обратное, я создал матрицы в OpenGL и использовал их с моим кодом. Результат лучше, но еще не совершенен.
Теперь я думаю, что я делаю что-то неправильно, отображая 3D-точки в 2D-экранные точки, потому что точки, которые я получаю, инвертированы в Y, и у меня все еще есть некоторые строки, которые не идеально подходят.
Это то, что я получаю от использования OpenGL-матриц и моего предыдущего подхода к отображению 3D-точек в 2D-пространство экрана (это SVG, а не рендеринг OpenGL):
Хорошо, это содержимое матрицы представления, которое я получаю от OpenGL:
Это матрица проекции, которую я получаю от OpenGL:
И это результат, который я получаю с этими матрицами, и, изменив вычисление координат двумерной точки Y, например, bofjas сказал:
Похоже, что некоторые вращения отсутствуют. Моя камера имеет поворот на 30 ° на оси X и Y, и похоже, что они не вычислены правильно.
Теперь я использую те же матрицы, что и OpenGL. Поэтому я думаю, что я делаю неправильные вычисления, когда я сопоставляю 3D-точку в 2D-координатах экрана.
