我刚开始阅读有关OpenGL
主题的内容,特别是关于Viewing
我目前的需求.我试图理解glFrustum
我在屏幕上绘制的对象的透视投影,据我所知,glFrustum
这将使更远的对象比更近的对象更小.
我在openFrameworks
这里用于绘制Image
/ Box
等等对象.这里是我想要做的简短示例:
openFrameworks绘制方法
draw() { glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 3.0, 500.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); sceneImage.draw(0,0,ofGetWidth(), ofGetHeight()); //draw an image on the screen with window's width and dheight }
使用上面的glFrustum,我只是想剪辑图像并查看图像的特定部分进行初始测试.glFrustum
即使我glFrustum
从红皮书的上述链接中读到这些论点,我也不确定这些论点究竟是什么.当然left, right, bottom, top, near, far
,论点是,但是如何计算1.0
或被1.0
计算?我期待屏幕坐标进入并尝试了类似glFrustum(100, 984, 100, 668,3, 500)
但屏幕上没有任何内容.如何glFrustum
计算这些论点?
我希望我的问题是正确的,如果不是让我知道,但如果你问" 你应该如何计算glFrustum
论证 ",这就是:
它实际上都是关于纵横比和fov.通常你会找到有关如何使用垂直fov制作透视矩阵的信息,但有时你会想要使用水平fov.所以我想出了什么,我没有使用,glFrustum
但我认为你可以简单地perspective
用它来切换我的功能,它应该仍然有用:
//-------------------------------------------------------------------------------- // set a perspective frustum (right hand) // (left, right, bottom, top, near, far) //-------------------------------------------------------------------------------- void perspective(float l, float r, float b, float t, float n, float f) { m_projection.identity(); m_projection[0] = 2.0f * n / (r - l); m_projection[2] = (r + l) / (r - l); m_projection[5] = 2.0f * n / (t - b); m_projection[6] = (t + b) / (t - b); m_projection[10] = -(f + n) / (f - n); m_projection[11] = -(2.0f * f * n) / (f - n); m_projection[14] = -1.0f; m_projection[15] = 0.0f; update(); } //-------------------------------------------------------------------------------- // set a symmetric perspective frustum // ((vertical, degrees) field of view, (width/height) aspect ratio, near, far) //-------------------------------------------------------------------------------- void perspective_vertical(float fov, float aspect, float front, float back) { fov = DEG_TO_RAD(fov); // transform fov from degrees to radians float tangent = tanf(fov / 2.0f); // tangent of half vertical fov float height = front * tangent; // half height of near plane float width = height * aspect; // half width of near plane perspective(-width, width, -height, height, front, back); } //-------------------------------------------------------------------------------- // set a symmetric perspective frustum // ((horizontal, degrees) field of view, (width/height) aspect ratio, near, far) //-------------------------------------------------------------------------------- void perspective_horizontal(float fov, float aspect, float front, float back) { fov = DEG_TO_RAD(fov); // transform fov from degrees to radians fov = 2.0f * atanf(tanf(fov * 0.5f) / aspect); // transform from horizontal fov to vertical fov float tangent = tanf(fov / 2.0f); // tangent of half vertical fov float height = front * tangent; // half height of near plane float width = height * aspect; // half width of near plane perspective(-width, width, -height, height, front, back); }
和帮助宏:
#define PI_OVER_180 0.0174532925199432957692369076849f #define 180_OVER_PI 57.2957795130823208767981548141f #define DEG_TO_RAD(x) (x * PI_OVER_180) #define RAD_TO_DEG(x) (x * 180_OVER_PI)
代码主要是评论,应该有意义,而无需进一步解释.参数应该是这样的:
perspective_horizontal(85.0f /* fov of 85 degrees */, (float)width/height, 0.001f /* using near of 3.0f is kinda too much, just don't use 0.0f */, 1000.0f)
如果你想更深入地实际看到数字工作,你可以设置一些断点或者printf
看看它是如何工作的.相当于85度水平垂直约45度.此外,opengl使用列专业,所以如果您最终使用这样的矩阵而不是glFrustum
确保首先转置它.
编辑(更多关于以下评论):
让我们看一个标准高清-400像素的窗口:(1920-400)宽和(1080-400)高.标准hd的纵横比是1.77但是-400像素版本是(1920-400)/(1080-400)= 2.23.
现在调用perspective_horizontal
具有宽高比的函数(1920-400)/(1080-400)
,fov 85
和在perspective(...)
调用之前放置一个断点将给我们以下变量:
fov float 0.778087676
aspect float 2.2352941
前浮子0.00100000005
回浮100
正切浮点数0.40993762
身高浮动0.000409937638
width float 0.000916331192
注意0.000916331192/0.000409937638 = 2.23529412052和0.778087676弧度到度= 44.5811399度垂直,相当于85度水平.
同样调用perspective_horizontal
具有宽高比的函数(1920-400)/(1080-400)
,fov 105
代替将给出以下变量:
fov float 1.05568409
aspect float 2.2352941
前浮子0.00100000005
回浮100
正切浮点数0.583021879
身高浮动0.000583021902
宽度浮动0.00130322541
注意到再次证明0.00130322541/0.000583021902 = 2.23529408677和1.05568409弧度到度= 60.4862429度垂直它是105度的水平相当.
至于实际的透视矩阵,我无法解释你的公式是如何工作的,但想象一下,在gpu中有神奇的独角兽,如果你喂它们,gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * vec4(inputPosition, 1.0f);
它们会发生一些神奇的事情并且会显示出美丽的东西在屏幕上; 3.
glFrustum
也说明在这里,这里,这里,这里,这里,最重要的这里.
这里还有一个很好的解释.