根据摄像机坐标计算世界坐标

Question

我有一个用2D渲染的世界，我从顶部看它。 Tjat看起来像这样（地砖没有纹理，只有随机的绿色）：

在渲染我的实体之前，我会像这样变换模型视图矩阵（而position是位置，而zoom是相机的缩放，ROTATION是45）：

glScalef(this.zoom, this.zoom, 1);
glTranslatef(this.position.x, this.position.y, 0);
glRotatef(ROTATION, 0, 0, 1);

现在我想计算相机当前位置的世界坐标。我尝试的是创建一个带有glPushMatrix的新矩阵，然后以与变换相同的方式对其进行变换，然后获取矩阵并将给定的摄像机坐标与其相乘：

private Vector2f toWorldCoordinates(Vector2f position) {

    glPushMatrix();

    // do the same as when rendering
    glScalef(this.zoom, this.zoom, 1);
    glTranslatef(this.position.x, this.position.y, 0);
    glRotatef(ROTATION, 0, 0, 1);

    // get the model-view matrix
    ByteBuffer m = ByteBuffer.allocateDirect(64);
    m.order(ByteOrder.nativeOrder());
    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, m);

    // calculate transformed position
    float x = (position.x * m.getFloat(0)) + (position.y * m.getFloat(4)) + m.getFloat(12);
    float y = (position.x * m.getFloat(1)) + (position.y * m.getFloat(5)) + m.getFloat(13);
    System.out.println(x + "/" + y);

    glPopMatrix();
    return new Vector2f(x, y);
}

现在的问题是：这适用于x坐标，但y坐标错误且始终为0.我是否以某种方式误用了矩阵？有没有更顺畅的＆＃34;从眼睛坐标获取世界坐标的方法？

Answer 1

问题在于您调用getFloat()的方式。当您使用ByteBuffer上的索引调用它时，索引是进入缓冲区的字节数，开始读取浮点数，而不是浮点数。您需要将每个索引乘以4：

float x = (position.x * m.getFloat(0)) + (position.y * m.getFloat(16)) + m.getFloat(48);
float y = (position.x * m.getFloat(4)) + (position.y * m.getFloat(20)) + m.getFloat(52);

但是考虑到x已经为你工作，我怀疑你可能还需要转置矩阵坐标，所以正确的代码是：

float x = (position.x * m.getFloat(0)) + (position.y * m.getFloat(4)) + m.getFloat(12);
float y = (position.x * m.getFloat(16)) + (position.y * m.getFloat(20)) + m.getFloat(28);

（通过共同发生，将矩阵的第一行转置到第一列中得到的索引是4倍大，因此在x但不是y的情况下，2个错误相互抵消。

如果您正在寻找更顺畅的方法，请查看使用gluUnProject，尽管您可能需要应用一些额外的变换（它从窗口映射到对象坐标）。