opengl视图，投影和正交宽高比

Question

关于3D的opengl投影矩阵有很多很棒的教程，但我没有做3D。我真的很难按照自己的喜好进行正交投影设置。

int width = 320; int height = 480;

我使用这些设置创建了一个视图投影矩阵。

//eyex, eyey, eyez, centerx, centery, centerz, upx, upy, upz//
matrix view = (0, 0, -20, 0, 0, -1, 0, 1, 0);

matrix projection = (0, width, 0, height, 1, 100);
glViewport(0, width, 0, -height);

创建此视图和投影矩阵并将它们传递给gpu。

然后我从-1,-1 to 1, 1创建一个四边形，以便它的原点位于中心。

然后我为四边形制作一个比例矩阵，这样我就可以在屏幕上看到它。它呈现为一个完美的正方形，但当然glViewport或透视矩阵不应该是正方形。它应该是矩形的。

如何设置glViewport以及透视矩阵，以便保持宽高比。

例如，我现在的宽高比是宽度/高度。如何将它与投影矩阵和glviewport一起使用？

@Reto可能是正确的，我正在过度思考这个但是opengl应用程序界面对我来说有点棘手。

修改 我画了一张图片，希望能帮助澄清事情。

假设我希望我的视口为320x480像素。我想要两种不同的缩放模式，我可以选择。保持固定的高度 宽度将增长以显示更多水平视图或固定宽度，增加高度以显示更垂直。

这是图片

假设我设计了一个320x480左右的场景，我把所有东西都放在外面，我知道我想扩大宽度，但保持一个固定的高度。

如何使用我的宽高比中的glViewport和正交投影矩阵来实现这一目标？

Answer 1

使用onthogonal投影时，您可以简单地将ortho矩阵视为在xy平面中定义一些轴对齐的2D矩形，它描述了场景的区域，该区域映射到视。如果该矩形的纵横比与视口的纵横比不匹配，则图像将相应地分散。

让我们使用以下定义：

V: aspect of the viewport:
  V = viewport_width / viewport_height
P: aspect of the ortho projection:
  P = (right - left) / (top - bottom)
O: aspect of some axis-aligned rectangle which is drawn
  O = (x_max - x_min) / (y_max - y_min)

应用转换后，对象将在屏幕上显示宽高比O / P * V。

通常，在谈到＆＃34;保持宽高比＆＃34;时，我们设置P == V，以便V / P在上面的公式中相互抵消，并且对象显示正好长宽比他们被画在眼睛里。

这已经完全是您的代码所带来的。：

  

然后我从-1,-1 to 1, 1创建一个四元组，以便它的原点位于中心。

那个 是一个正方形，我想知道在保留纵横比时你怎么能想到它会变成一个矩形。

从您的图像中可以清楚地看到，您感兴趣的对象是长宽比为2/3的矩形。因此，您还应将其绘制为具有此类宽高比的矩形。有多种方法可以实现这一目标。由于视口大小似乎是给定的，因此您可以调整O 或 P 或两者。

然而，对我而言，似乎你完全过分复杂了。如果我找到了你，你就会有一些设计空间＆＃34; 320x480像素，这是您感兴趣的区域＆＃34;无论视口大小是什么，您总是希望在屏幕上看到它。为此，您可以执行以下操作：

float target_width = 320.f;
float target_height = 480.f;
float A = target_width / target_height; // target aspect ratio 
// ... calculate V as above
if (V >= A) {
    // wide viewport, use full height
    ortho(-V/A * target_width/2.0f, V/A * target_width/2.0f, -target_height/2.0f, target_height/2.0f, ...);
} else {
    // tall viewport, use full width
    ortho(-target_width/2.0f, target_width/2.0f, -A/V*target_height/2.0f, A/V*target_height/2.0f, ...);
}

现在，您可以在您的设计范围内工作＆＃34;像素。在该示例中，始终可见范围将从(-160, -240)到（160,240）`，如果您使用该坐标精确绘制矩形，它将匹配图像中的蓝色框，在任何视口中。如果您不希望原点位于中心，您当然可以翻译它。