OpenGL中的矩阵堆栈有什么意义？

Question

为什么我会使用OpenGL的矩阵堆栈（而不是包装我自己的矩阵类而只是使用它）？我不确定为什么这么简单的任务会如此复杂。是否有一些特殊用例？

如果没有必要，有什么好的替代品呢？

Answer 1

OpenGL的矩阵堆栈（有多个 - 每个矩阵模式一个）用于分层模型。也就是说，您可以定义子对象（例如，轮子）相对于其父体（例如，汽车）的绑定，而不考虑绘制子项时父项的位置/方向。也就是说，它允许您轻松直观地组合变换。

matix堆栈（以及一般的GL矩阵运算）不能替代通用矩阵数学库。它们只是存在以允许组合变换有效地应用于顶点数据。正如其他人所说，随着固定功能管道的消亡，这个功能已从OpenGL中删除，因为着色器程序的需求不如旧管道的需要统一。

Answer 2

您主要使用内置矩阵堆栈，因为OpenGL会自动应用它们。它们已在最近的OpenGL版本中被删除，因此至少有少数人显然认为它们是不必要的。就个人而言，我认为这是一个糟糕的决定，但这就是生活。另一种方法是自己实现它们 - 唯一的安慰是对于3D图形的大多数用途，你通常不得不自己做一些矩阵乘法（等等），所以它经常不会产生很多差。

Answer 3

矩阵堆栈用于连接矩阵。通常用于层次模型，其中转换相对于另一个表达。可以在堆栈上加载矩阵并转换该空间中的顶点，然后通过弹出堆栈返回到父空间。您可以在代码中自己管理所有这些，并且通常您更喜欢 - 特别是除了简单绘图或经常访问它们之外，矩阵用于其他事情的情况。动画系统将是一个典型的例子。

Answer 4

没有必要 - 您可以自己完成所有自己的矩阵工作并始终调用glLoadMatrix - 但是，没有必要更换它。如果您正在使用VBO和显示列表，那么您只会让生活变得困难。

Answer 5

矩阵是您提供的几何体（顶点）改变坐标系和投影的机制，最终最终在像素空间中的屏幕上。因此，在这个意义上，一些矩阵表示不同的坐标系（例如，诸如腿的分层模型的父/子关系），并且一些表示从世界空间到视图空间到设备（像素）空间的变换。基本上它们是一种机制，通过它您可以操纵顶点，但它们在语义上与诸如此类的操作相对应。它们堆叠在一起，便于用它们编程。