Question

据我了解，默认情况下，OpenGL和XNA都使用右手坐标系。

但看起来这两个库生成的旋转矩阵都是左撇子。

我之所以这样认为，正向Z旋转会产生像这样计算的矩阵（此表示中的行主要部分）：

cos  |  sin  |  0
-sin |  cos  |  0
  0  |   0   |  1

根据我发现的来源，这是一个左手Z旋转矩阵（http://www.cprogramming.com/tutorial/3d/rotationMatrices.html）

我的问题是：

Answer 1

在像OpenGL这样的图形API中，没有一个单一的坐标系。在通过管道进行转换时，顶点可以多次转换。由于线性变换与坐标系的变化实际上是相同的，因此您可以描绘每个变换引入新的坐标系。

基于此，应用程序可以在很大程度上决定他们想要使用的坐标系。对于当前版本的OpenGL中使用的可编程管道尤其如此，但在某种程度上也可以使用传统的固定管道。

让我详细说明一下这个问题，它应该涵盖你对OpenGL案例的质疑。

规范化设备坐标

标准化设备坐标（NDC）是顶点处理完成后顶点所在的坐标系。您可以将此视为OpenGL的“原生”3D坐标系。对于所有3个坐标，它的范围为[-1.0,1.0]，并且左手。

固定管道

在旧版固定管道中，顶点最初在对象坐标中指定（请参阅http://www.glprogramming.com/red/chapter03.html）。模型视图矩阵将它们转换为眼睛坐标，投影矩阵将其转换为剪辑坐标。透视划分后，他们成为NDC。

最常见的是对象坐标使用右手坐标系。使用保持手性的模型视图矩阵，这导致眼睛坐标仍然是右手的。投影矩阵翻转z轴的方向，产生左手剪辑坐标和NDC。

如果您选择这样，您可以轻松使用左手物体坐标，并使用翻转手性的模型视图矩阵，这样您最终会再次使用右手眼睛坐标。

使用可编程管道，您可以完全自由地在顶点着色器中使用所需的任何坐标系。假如你的原始顶点是用球坐标指定的，这根本不是问题。您只需要在着色器代码中相应地处理它们。顶点着色器需要生成剪辑坐标（如前所述左手）作为输出，但之前的所有内容都是完全打开的。

当前版本的OpenGL没有任何旋转概念或内置功能来创建旋转矩阵。

对于与旧版固定管道一起使用的glRotatef()函数，矩阵不是您在问题中的内容。围绕z轴的旋转由该矩阵定义：

[ cos(a)  -sin(a)  0  0 ]
[ sin(a)  cos(a)   0  0 ]
[ 0       0        1  0 ]
[ 0       0        0  1 ]

所以这是右手坐标系的旋转矩阵。这与我在上面“固定管道”中描述的常见用法相匹配。

根据这些材料，以下是最后编号问题的答案：

否。旋转矩阵（至少由不推荐的固定函数API调用构造）构建为使用右手坐标系。虽然“原生”坐标系（NDC）是左撇子。
对于模型变换，它只对旋转产生影响，假设它们在右手坐标系中运行。投影矩阵从右手翻转到左手。
左手与右手事项，例如，如果您正在查看三角形的缠绕顺序，或者您正在使用交叉积来计算法线。为什么NDC是左撇子......我不知道。它在开始时被定义为这样（我怀疑它甚至可能从GL转移到OpenGL）。一旦它被定义为一种方式，你就不能在不破坏兼容性的情况下改变它。