Question

我正在为一个专有的网格＆amp; OpenGL中的动画格式。

在渲染过程中，会为每个骨骼（节点）创建变换矩阵，并将其应用于骨骼所附着的顶点。

骨骼有可能被标记为“Billboarded”，大多数人都知道，这意味着它应该始终面向相机。

因此，我们的想法是为该骨骼生成一个矩阵，当用于变换它所附着的顶点时，会使顶点成为广告牌。

在我的测试模型上，它应该如下所示：

enter image description here

但目前看起来像这样：

enter image description here

请注意，尽管方向不正确，但它是广告牌。无论相机在哪个方向看，这些顶点始终朝向该方向。

我生成标记为广告牌的骨骼矩阵的代码是：

    mat4        view;
    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, (float*)&view);

    vec4 camPos = vec4(-view[3].x, -view[3].y, -view[3].z,1);
    vec3 camUp  = vec3(view[0].y, view[1].y, view[2].y);

    // zero the translation in the matrix, so we can use the matrix to transform
    // camera postion to world coordinates using the view matrix
    view[3].x = view[3].y = view[3].z = 0;

    // the view matrix is how to get to the gluLookAt pos from what we gave as
    // input for the camera position, so to go the other way we need to reverse
    // the rotation.  Transposing the matrix will do this.
    {
        float * matrix = (float*)&view;
        float   temp[16];
        // copy this into temp
        memcpy(temp, matrix, sizeof(float) * 16);
        matrix[1] = temp[4];    matrix[4] = temp[1];
        matrix[2] = temp[8];    matrix[8] = temp[2];
        matrix[6] = temp[9];    matrix[9] = temp[6];
    }

    // get the correct position of the camera in world space
    camPos  = view * camPos;

    //vec3 pos = pivot;

    vec3 look = glm::normalize(vec3(camPos.x-pos.x,camPos.y-pos.y,camPos.z-pos.z));
    vec3 right = glm::cross(camUp,look);
    vec3 up = glm::cross(look,right);


    mat4 bmatrix;
    bmatrix[0].x = right.x;
    bmatrix[0].y = right.y;
    bmatrix[0].z = right.z;
    bmatrix[0].w = 0;

    bmatrix[1].x = up.x;
    bmatrix[1].y = up.y;
    bmatrix[1].z = up.z;
    bmatrix[1].w = 0;

    bmatrix[2].x = look.x;
    bmatrix[2].y = look.y;
    bmatrix[2].z = look.z;
    bmatrix[2].w = 0;

    bmatrix[3].x = pos.x;
    bmatrix[3].y = pos.y;
    bmatrix[3].z = pos.z;
    bmatrix[3].w = 1;

我正在使用GLM进行数学计算。

虽然代码的这一部分基于教程here，但代码的其他部分基于类似于我正在构建的开源程序。然而，该程序是为DirectX编写的，我没有太多运气直接转换。广告牌的（工作）directX代码如下所示：

    D3DXMatrixRotationY(&CameraRotationMatrixY, -Camera.GetPitch());
    D3DXMatrixRotationZ(&CameraRotationMatrixZ, Camera.GetYaw());
    D3DXMatrixMultiply(&CameraRotationMatrix, &CameraRotationMatrixY, &CameraRotationMatrixZ);
    D3DXQuaternionRotationMatrix(&CameraRotation, &CameraRotationMatrix);
    D3DXMatrixTransformation(&CameraRotationMatrix, NULL, NULL, NULL, &ModelBaseData->PivotPoint, &CameraRotation, NULL);

    D3DXMatrixDecompose(&Scaling, &Rotation, &Translation, &BaseMatrix);
    D3DXMatrixTransformation(&RotationMatrix, NULL, NULL, NULL, &ModelBaseData->PivotPoint, &Rotation, NULL);

    D3DXMatrixMultiply(&TempMatrix, &CameraRotationMatrix, &RotationMatrix);
    D3DXMatrixMultiply(&BaseMatrix, &TempMatrix, &BaseMatrix);

请注意，结果存储在directX版本的baseMatrix中。

EDIT2：这是我根据datenwolf的建议尝试修改代码时提出的代码。我很确定我仍然犯了一些错误。此尝试会直接在相机中创建严重失真的结果。

    mat4        view;
    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, (float*)&view);

    vec3 pos = vec3(calculatedMatrix[3].x,calculatedMatrix[3].y,calculatedMatrix[3].z);

    mat4 inverted = glm::inverse(view);

    vec4 plook = inverted * vec4(0,0,0,1);
    vec3 look = vec3(plook.x,plook.y,plook.z);
    vec3 right = orthogonalize(vec3(view[0].x,view[1].x,view[2].x),look);
    vec3 up = orthogonalize(vec3(view[0].y,view[1].y,view[2].y),look);

    mat4 bmatrix;
    bmatrix[0].x = right.x;
    bmatrix[0].y = right.y;
    bmatrix[0].z = right.z;
    bmatrix[0].w = 0;

    bmatrix[1].x = up.x;
    bmatrix[1].y = up.y;
    bmatrix[1].z = up.z;
    bmatrix[1].w = 0;

    bmatrix[2].x = look.x;
    bmatrix[2].y = look.y;
    bmatrix[2].z = look.z;
    bmatrix[2].w = 0;

    bmatrix[3].x = pos.x;
    bmatrix[3].y = pos.y;
    bmatrix[3].z = pos.z;
    bmatrix[3].w = 1;

    calculatedMatrix = bmatrix;

vec3 orthogonalize(vec3 toOrtho, vec3 orthoAgainst) {
    float bottom = (orthoAgainst.x*orthoAgainst.x)+(orthoAgainst.y*orthoAgainst.y)+(orthoAgainst.z*orthoAgainst.z);
    float top = (toOrtho.x*orthoAgainst.x)+(toOrtho.y*orthoAgainst.y)+(toOrtho.z*orthoAgainst.z);
    return toOrtho - top/bottom*orthoAgainst;
}

Answer 1

创建并行视图广告牌矩阵就像将总模型视图矩阵的左上3×3子矩阵设置为标识一样简单。只有某些情况下您实际需要实际的外观向量。

无论如何，你的想法太复杂了。你对矩阵的修补完全忽略了这一点。也就是说，模型视图转换假设摄像机始终位于（0,0,0）并且相反地移动世界和模型。您尝试做的是在模型空间中找到指向相机的矢量。这只是转换后指向（0,0,0）的向量。

所以我们要做的就是反转模型视图矩阵并用它转换（0,0,0,1）。那是你的外观矢量。对于右向和向上矢量的计算，将模型视图矩阵的第一（X）和第二（Y）列与该外观矢量正交化。

Answer 2

自己想出来。事实证明我正在使用的模型格式使用不同的轴进行广告牌。大多数广告牌实施（包括我使用的实施）使用X，Y坐标来定位广告牌对象。我正在阅读的格式使用Y和Z.

要寻找的是有一个广告牌效果，但面对错误的方向。为了解决这个问题，我使用了不同的摄像机向量，直到我得到正确的矩阵计算：

    bmatrix[1].x = right.x;
    bmatrix[1].y = right.y;
    bmatrix[1].z = right.z;
    bmatrix[1].w = 0;

    bmatrix[2].x = up.x;
    bmatrix[2].y = up.y;
    bmatrix[2].z = up.z;
    bmatrix[2].w = 0;

    bmatrix[0].x = look.x;
    bmatrix[0].y = look.y;
    bmatrix[0].z = look.z;
    bmatrix[0].w = 0;

    bmatrix[3].x = pos.x;
    bmatrix[3].y = pos.y;
    bmatrix[3].z = pos.z;
    bmatrix[3].w = 1;

我试图遵循datenwolf的建议没有成功，此时他没有提供任何额外的解释，所以我不确定为什么。不管怎样，谢谢！

Opengl广告牌矩阵

2 个答案: