Question

我正在尝试设计一个asic图形处理器。我已经对这个主题进行了广泛的研究，但我对如何翻译和旋转点仍然很模糊。我正在使用正交投影来栅格化转换后的点。

我一直在使用以下有关矩阵乘法（同质坐标）的讲座 http://www.cs.kent.edu/~zhao/gpu/lectures/Transformation.pdf

有人可以向我解释一下这个问题。我对这个算法仍然有些不满。我正在传递相机（x，y，z）和表示相机角度的相机矢量（x，y，z）以及点（x，y，z）。什么应该去矩阵内的哪个位置转换到新的适当位置？

Answer 1

这是伪代码中的完整转换算法：

void project(Vec3d objPos, Matrix4d modelViewMatrix,
    Matrix4d projMatrix, Rect viewport, Vec3d& winCoords)
{
    Vec4d in(objPos.x, objPos.y, objPos.z, 1.0);
    in = projMatrix * modelViewMatrix * in;
    in /= in.w; // perspective division
    // "in" is now in normalized device coordinates, which are in the range [-1, 1].

    // Map coordinates to range [0, 1]
    in.x = in.x / 2 + 0.5;    
    in.y = in.y / 2 + 0.5;    
    in.z = in.z / 2 + 0.5;    

    // Map to viewport
    winCoords.x = in.x * viewport.w + viewport.x;    
    winCoords.y = in.y * viewport.h + viewport.y;    
    winCoords.z = in.z;    
}

然后使用winCoords.x和winCoords.y进行栅格化。

有关此算法各阶段的说明，请参阅OpenGL FAQ中的问题9.011。

Answer 2

在他们出售的头几年，用于PC的大众市场图形处理器根本没有转换或旋转点。您是否需要实施此功能？如果没有，您可能希望让软件这样做。根据您的具体情况，软件可能是更合理的途径。

如果您需要实施该功能，我会告诉您他们在早期是如何做到的。

硬件有16个浮点寄存器，代表4x4矩阵。应用程序开发人员在渲染三角形网格之前使用ModelViewProjection矩阵加载这些寄存器。 ModelViewProjection矩阵是：

模型*查看*投影

其中“模型”是将顶点从“模型”坐标带入“世界”坐标的矩阵，“视图”是将“世界”坐标中的顶点带入“相机”坐标的矩阵，“投影”是将顶点从“相机”坐标带到“屏幕”坐标的矩阵。它们将顶点从“模型”坐标 - 相对于它们所属的3D模型的坐标 - 带入“屏幕”坐标，您打算将它们光栅化为三角形。

这是三个不同的矩阵，但它们相乘，4x4结果写入硬件寄存器。

当顶点的缓冲区要呈现为三角形时，硬件将顶点读入内存中的[x，y，z]向量，并将它们视为[x，y，z，w]其中w总是1.它然后将每个向量乘以4x4 ModelViewProjection矩阵得到[x'，y'，z'，w']。如果有透视（你说没有），那么我们除以w'得到透视[x'/ w'，y'/ w'，z'/ w'，w'/ w']。

然后使用新计算的顶点对三角形进行栅格化。如果需要，这可以使模型的顶点位于只读存储器中，尽管模型和相机可能处于运动状态。

3D图形算法（硬件）

2 个答案: