Question

所以，我尝试在OpenTK中使用矩阵，我的＆＃34;转换＆＃34; class有一个Rotation（四元数）和一个Vector3作为位置。它提供了以下的领域：

    public virtual Vector3 Right
    {
        get
        {

            return Vector3.Transform(Vector3.UnitX, Rotation);
        }
    }
    public virtual Vector3 Forward
    {
        get 
        {
            return Vector3.Transform(-Vector3.UnitZ, Rotation);
        }
    }
    public virtual Vector3 Up
    {
        get
        {
            return Vector3.Transform(Vector3.UnitY, Rotation);
        }
    }

这是视图和模型矩阵的创建方式：

    public virtual Matrix4 GetMatrix()
    {
        Matrix4 translation = Matrix4.CreateTranslation(Position);
        Matrix4 rotation = Matrix4.CreateFromQuaternion(Rotation);
        return translation * rotation;
    }

投影：

    private void SetupProjection()
    {
        if(GameObject != null)
        {
            AspectRatio = GameObject.App.Window.Width / (float)GameObject.App.Window.Height;
            projectionMatrix = Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView((float)((Math.PI * Fov) / 180), AspectRatio, ZNear, ZFar);

        }
    }

矩阵乘法：

    public Matrix4 GetModelViewProjectionMatrix(Transform model)
    {
        return  model.GetMatrix()* Transform.GetMatrix() * projectionMatrix;
    }

着色器：

[Shader vertex]
#version 150 core

in vec3 pos;
in vec4 color;
uniform float _time;
uniform mat4 _modelViewProjection;

out vec4 vColor;

void main() {
    gl_Position = _modelViewProjection * vec4(pos, 1);
    vColor = color;
}

OpenTK矩阵是转置的，因此是乘法顺序。

此设置的问题是，所有轴和方向向量以及对象位置都是混合，镜像和颠倒。

经过大量的摆弄，我设法得到了有用的转变，最终得到了以下结论：

我必须将四元数反转为方向：

    public virtual Vector3 Right
    {
        get
        {

            return Vector3.Transform(Vector3.UnitX, Rotation.Inverted());
        }
    }
    public virtual Vector3 Forward
    {
        get
        {
            return Vector3.Transform(-Vector3.UnitZ, Rotation.Inverted());
        }
    }
    public virtual Vector3 Up
    {
        get
        {
            return Vector3.Transform(Vector3.UnitY, Rotation.Inverted());
        }
    }

我必须像这样修改视图矩阵结构：

    public virtual Matrix4 GetMatrixView()
    {
        Matrix4 translation = Matrix4.CreateTranslation(Position*2).Inverted();
        Matrix4 rotation = Matrix4.CreateFromQuaternion(Rotation);
        return translation * rotation;
    }

如您所见，我不得不反转平移矩阵并将位置乘以2，以使相机空间与世界空间相匹配。什么F？

编辑：看看这个。使用默认/直觉设置，我得到了：

[日志] :( 0; 0; 10） - ＆gt;

[LOG]：FW（0; 0; -1）

[LOG]：R（-1; 0; 0）

[LOG]：UP（0; 1; 0）

好的，我在Z 10，看着0,0,0。正如预期的那样，前进是x -1。 Up是Y 1，也没关系。但水平轴是否为LEFT？这是一种什么样的坐标系？

Answer 1

你提到矩阵是转置的，因此乘法顺序颠倒了。例如，你的MVP计算是：

model.GetMatrix()* Transform.GetMatrix() * projectionMatrix;

但是你的翻译*轮换连接顺序错误：

Matrix4 translation = Matrix4.CreateTranslation(Position);
Matrix4 rotation = Matrix4.CreateFromQuaternion(Rotation);
return translation * rotation;

对于非转置矩阵，正确的乘法顺序为：

translation * rotation * scale

因此，对于您的转置矩阵，它应该反转为：

scale * rotation * translation

所以你的代码应该是：

Matrix4 translation = Matrix4.CreateTranslation(Position);
Matrix4 rotation = Matrix4.CreateFromQuaternion(Rotation);
return rotation * translation;

我的矩阵计算中无法识别错误？

1 个答案: