Question

所以我决定学习OpenGL，我要做的第一件事就是深入了解基础知识。在这种情况下，我想熟悉OpenGL坐标系和摄像机定位。

以下是关于OpenGL的两个相关事实：我知道这一点：

其坐标轴形成右手坐标系
默认情况下，摄像机位于原点，并指向z轴的负方向：

首先，一个概念性问题：假设相机后面的物体不可见（意味着物体坐标必须至少满足z <0），我是对的吗？

第二次，关于我在标题中提到的奇怪相机行为的问题。我写了一个简单的OpenGL程序，绘制一个中心位于（0,0,0）的立方体，并允许我实时翻译相机。这就是我所拥有的：

int CALLBACK WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)函数中与OpenGL相关的代码：

    <...>    
    HGLRC openGLContext = wglCreateContext(hDC);
    wglMakeCurrent(hDC, openGLContext);

    if (Win32LoadOpenGLFunctions())//fragment-related additon
        initOpenGL();
    <...>

initOpenGL()函数中的代码：

    static void initOpenGL()
    {
        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    }

draw()函数中的代码：

void draw()
{
    glViewport(0, 0, width, height);
    glClearColor(0, 0, 0, 0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-1, 1, -1, 1, 5, -5);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    glTranslatef(0.0, 0.0, test);//translate the camera along the z-axis

    glBegin(GL_TRIANGLES);
        Cube(1);
    glEnd();

    glFlush();
}

test函数中的参数draw()被绑定到按键，因此我可以测试当我沿z轴平移相机时屏幕输出的变化。

Cube()函数如下所示：

void Cube(float a)
{
    float A = a * 0.5f;

    //red face
    glColor3f(1, 0, 0);
    glVertex3f(A, A, A);
    glVertex3f(-A, -A, A);
    glVertex3f(A, -A, A);

    glVertex3f(A, A, A);
    glVertex3f(-A, A, A);
    glVertex3f(-A, -A, A);

    //blue face
    glColor3f(0, 0, 1);
    glVertex3f(A, A, -A);
    glVertex3f(-A, -A, -A);
    glVertex3f(A, -A, -A);

    glVertex3f(A, A, -A);
    glVertex3f(-A, A, -A);
    glVertex3f(-A, -A, -A);

    //yellow face
    glColor3f(1, 1, 0);
    glVertex3f(A, A, A);
    glVertex3f(A, A, -A);
    glVertex3f(-A, A, A);

    glVertex3f(-A, A, A);
    glVertex3f(A, A, -A);
    glVertex3f(-A, A, -A);

    //cyan face
    glColor3f(0, 1, 1);
    glVertex3f(A, -A, A);
    glVertex3f(A, -A, -A);
    glVertex3f(-A, -A, A);

    glVertex3f(-A, -A, A);
    glVertex3f(A, -A, -A);
    glVertex3f(-A, -A, -A);

    //green face
    glColor3f(0, 1, 0);
    glVertex3f(A, A, A);
    glVertex3f(A, -A, A);
    glVertex3f(A, -A, -A);

    glVertex3f(A, A, A);
    glVertex3f(A, -A, -A);
    glVertex3f(A, A, -A);

    //orange face
    glColor3f(1, 0.67, 0);
    glVertex3f(-A, A, A);
    glVertex3f(-A, -A, A);
    glVertex3f(-A, -A, -A);

    glVertex3f(-A, A, A);
    glVertex3f(-A, -A, -A);
    glVertex3f(-A, A, -A);
}

这张照片显示了我假设发生的事情：

在这张照片中，我们正在俯视立方体。由于我指定了具有5和-5的正交投影作为近和远裁剪值，因此观看体积是从z = 5延伸到z = -5的框。立方体在z = 0.5处具有“红色”面，在z = -0.5处具有“蓝色”面。相机最初位于（0,0,0），这意味着保持立方体。因为它看着“蓝色”的脸，我应该看到一个蓝色的方块。

如果我将相机转向“蓝色”脸部（test＆lt; 0），我预计test＆lt; test时，“蓝色”脸会消失。 -0.5因为它落后于相机。当翻译成“红色”面（test＆gt; 0）时，我希望DEPTH_TEST＆gt;时屏幕上的蓝色方块变为红色。 0.5（因为相机位于“红色”面前，阻挡了“蓝色”面并且test打开了）。当test＆gt; 5.0屏幕应该变黑，因为相机在观看体积之外。

但事实并非如此。当test从0变为5.5时，“蓝色”面部可见，此时它会消失。将{{1}}从0减少到约-4.5会显示“蓝色”面，然后它会切换到“红色”，在约-5.5时消失。

有什么想法吗？

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相关问题 - 为什么它看起来像一个矩形而不是一个正方形？我没有看到我在代码中引入这样的透视图。正交不应使正方形看起来像矩形afaik。

Answer 1

（完全披露，我不是OpenGL专家，我只是玩了一下）

第一个问题：你的直觉是正确的，相机背后的物体将不可见。因此，对于默认相机，位于z的对象> 0将不可见。

第二个问题：您对相机相对于正交观看体积的位置的解释是不正确的。通过定义观看音量，您可以有效地移动相机。相机位于观看体积的后面，在这种情况下，z = 5.0。

通过更改测试值，您将沿z轴移动查看体积。当测试＆lt; -4.5，您已将观察体积移动到红色表面之外，因此蓝色表面变得可见。当测试＆lt; 5.5，您已将观察体积移动到蓝色表面之外，因此两个表面都不再可见。

相关问题：相机所在的观看体积的背面是正方形。但是，显示相机所看到的内容的窗口是一个矩形，因此它会从相机中拉伸图像。如果更改查看体积的大小或窗口的大小以使宽度和高度匹配，则表面将显示为完美的正方形。

（c ++）openGL beginner：沿z平移时出现意外的摄像机行为

1 个答案: