Question

我一直在努力解决这个问题。我正在尝试使用devKitPro确定我的NDS屏幕上模型中顶点的屏幕坐标。该库似乎实现了OpenGL的一些功能，但特别是缺少gluProject函数，这将（我假设）允许我轻松地做到这一点。

我一直在努力尝试使用存储在DS寄存器中的投影基质来手动计算屏幕坐标，但即使尝试构建投影矩阵，我也没有太多运气。基于OpenGL文档的划痕。这是我正在尝试使用的代码：

void get2DPoint(v16 x, v16 y, v16 z, float &result_x, float &result_y)
{
 //Wait for the graphics engine to be ready
 /*while (*(int*)(0x04000600) & BIT(27))
  continue;*/

 //Read in the matrix that we're currently transforming with
 double currentMatrix[4][4]; int i; 
 for (i = 0; i < 16; i++)
  currentMatrix[0][i] = 
  (double(((int*)0x04000640)[i]))/(double(1<<12));

 //Now this hurts-- take that matrix, and multiply it by the projection matrix, so we obtain
 //proper screen coordinates.
 double f = 1.0 / tan(70.0/2.0);
 double aspect = 256.0/192.0;
 double zNear = 0.1;
 double zFar = 40.0;
 double projectionMatrix[4][4] = 
 {
  { (f/aspect), 0.0, 0.0, 0.0 },
  { 0.0, f, 0.0, 0.0 },
  { 0.0, 0.0, ((zFar + zNear) / (zNear - zFar)), ((2*zFar*zNear)/(zNear - zFar)) },
  { 0.0, 0.0, -1.0, 0.0 },
 };

 double finalMatrix[4][4];
 //Ugh...
 int mx = 0; int my = 0;
 for (my = 0; my < 4; my++)
  for (mx = 0; mx < 4; mx++)
   finalMatrix[mx][my] = 
   currentMatrix[my][0] * projectionMatrix[0][mx] + 
   currentMatrix[my][1] * projectionMatrix[1][mx] + 
   currentMatrix[my][2] * projectionMatrix[2][mx] + 
   currentMatrix[my][3] * projectionMatrix[3][mx] ;

 double dx = ((double)x) / (double(1<<12));
 double dy = ((double)y) / (double(1<<12));
 double dz = ((double)z) / (double(1<<12));

 result_x = dx*finalMatrix[0][0] +  dy*finalMatrix[0][1] + dz*finalMatrix[0][2] + finalMatrix[0][3];
 result_y = dx*finalMatrix[1][0] +  dy*finalMatrix[1][1] + dz*finalMatrix[1][2] + finalMatrix[1][3];

 result_x = ((result_x*1.0) + 4.0)*32.0;
 result_y = ((result_y*1.0) + 4.0)*32.0;


 printf("Result: %f, %f\n", result_x, result_y);

}

涉及到很多变化，DS使用定点表示法在内部工作，我需要将其转换为双精度才能使用。我所得到的似乎有些正确 - 如果我使用的是面向屏幕的平面四边形，则像素可以完美地转换，但旋转是不稳定的。另外，由于我要通过投影矩阵（占屏幕宽度/高度？），我需要使用的最后步骤似乎并不正确。投影矩阵不应该为我完成屏幕分辨率的升级吗？

我对所有这些都很陌生，我对矩阵数学有了很好的把握，但我并不像我想要的那样熟练掌握3D图形。这里有没有人知道一种方法，给定模型顶点的3D，非变换坐标，并给出应用于它的基质，实际提出屏幕坐标，而不使用OpenGL的gluProject函数？你能看到我在代码中遗漏的明显明显的东西吗？（我会在可能的情况下澄清，我知道这很粗糙，这是我正在研究的原型，清洁度不是高优先级）

非常感谢！

PS：根据我的理解，currentMatrix，我从DS的寄存器中提取，应该给我组合的投影，平移和旋转矩阵，因为它应该是正在进行的精确矩阵用于DS自己硬件的翻译，至少根据GBATEK的规范。在实践中，它似乎没有实际应用投影坐标，我想这与我的问题有关。但我不确定，因为计算投影本身并没有产生不同的结果。

Answer 1

这几乎是正确的。

正确的步骤是：

使用投影矩阵乘以模型视图（正如您已经做过的那样）。
通过添加值为1的W分量将3D顶点扩展为齐次坐标。例如，您的（x，y，z） - 矢量变为（x，y，z，w），其中w = 1。
将此向量与矩阵乘积相乘。你的矩阵应该是4x4，你的矢量是4。结果也是size4的向量（不要掉落！）。这种乘法的结果是剪辑空间中的向量。仅供参考：您可以使用此向量在此处执行一些非常有用的操作：测试点是否在屏幕上。六个条件是：

    x < -w : Point is outside the screen (left of the viewport)
    x >  W : Point is outside the screen (right of the viewport)
    y < -w : Point is outside the screen (above the viewport)
    y >  w : Point is outside the screen (below the viewport)
    z < -w : Point is outside the screen (beyond znear)
    z >  w : Point is outside the screen (beyond zfar)

将您的点投射到2D空间。为此，将x和y除以w：

  x' = x / w;
  y' = y / w;

如果您对深度值感兴趣（例如写入zbuffer的内容），您也可以投影z：

 z' = z / w

请注意，如果w为零，则上一步不起作用。如果您的点等于摄像机位置，则会发生这种情况。在这种情况下，您可以做的最好的事情是将x'和y'设置为零。（将在下一步将点移动到屏幕中心..）。
最终步骤：获取OpenGL视口坐标并应用它：

  x_screen = viewport_left + (x' + 1) * viewport_width  * 0.5;
  y_screen = viewport_top  + (y' + 1) * viewport_height * 0.5;

重要提示：屏幕的y坐标可能是颠倒的。与OpenGL中的大多数其他图形API相反，y = 0表示屏幕的底部。

就是这样。

Answer 2

我会在Nils的全面答案中添加一些想法。

不要使用双打。我不熟悉NDS，但我怀疑它有双重数学的硬件。
如果您正在阅读硬件寄存器，我也怀疑模型视图和投影是否已经成倍增加。我还没有看到硬件平台没有直接在寄存器中使用完整的MVP。
矩阵存储到寄存器中的顺序可能与OpenGL的顺序相同，也可能不同。如果它们不是，则乘法矩阵向量需要以其他顺序完成。

NDS上的gluProject？

2 个答案: