困惑三角绕组和转换

时间:2011-08-29 14:56:21

标签: c++ opengl culling coordinate-transformation

首先,我想为这么长的问题道歉。你不必阅读它。您可以直接跳到问题部分,然后在需要时查找详细信息(我已尝试提供尽可能多的信息,因为根据我的经验,太多代码优于太少)。所以,...

我对三角形缠绕和变形感到有点困惑,我以为我理解了这一点。我正在尝试绘制一个定义如下的立方体:

    const float a = 0.5f; //half of the cube side length
    float positions[nComponents] =
    {
        //front face
        -a, -a, -a,
         a, -a, -a,
         a,  a, -a,

        -a, -a, -a,
         a,  a, -a,
        -a,  a, -a,

        //back face
        -a, -a,  a,
         a,  a,  a,
         a, -a,  a,

        -a, -a,  a,
        -a,  a,  a,
         a,  a,  a,

        //up face
        -a,  a, -a,
         a,  a, -a,
         a,  a,  a,

        -a,  a, -a,
         a,  a,  a,
        -a,  a,  a,

        //down face
        -a, -a, -a,
         a, -a,  a,
         a, -a, -a,

        -a, -a, -a,
        -a, -a,  a,
         a, -a,  a,

         //right face
         a, -a, -a,
         a, -a,  a,
         a,  a,  a,

         a, -a, -a,
         a,  a,  a,
         a,  a, -a,

         //left face
         -a, -a, -a,
         -a,  a,  a,
         -a, -a,  a,

         -a, -a, -a,
         -a,  a, -a,
         -a,  a,  a,
    };

这些是我脸上的颜色:

float face_colors[nFaces * dim] =
{
    1,0,0, //front RED
    1,1,1, //back  WHITE
    0,0,1, //up    BLUE
    0,1,1, //down  SKY BLUE
    0,1,0, //right GREEN
    1,1,0, //left  YELLOW
};

正如你从评论中看到的那样,我使用了上,下,左,右等术语。如果我们假设我们从位置看这个立方体,比如{{1}在世界坐标中。现在,据我所知,我的立方体的正面顺时针缠绕(也就是说,如果我们从它外面的任何位置看立方体,并枚举我们看到的三角形中的顶点,我们将逆时针缠绕) 。

所以,我需要1.启用剔除。 2.说逆时针是正面3.剔回背面。这是代码:

(0, 0, -3a)

我的投影矩阵是透视投影矩阵,而modelView矩阵只是一个LookAt矩阵。它们作为制服送入顶点着色器。

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glFrontFace(GL_CCW);
glCullFace(GL_BACK);

我的顶点着色器定义如下:

ProjectionMatrix = glm::perspective(45.0f, (float)w/h, 0.1f, 100.0f);
glm::vec3 center(0.0f, 0.0f, 0.0f);
glm::vec3 eye(1.0f, 2.0f, -3.0f);
glm::vec3 up(0.0f, 1.0f, 0.0f);
ModelViewMatrix = glm::lookAt(eye, center, up);
glUniformMatrix4fv(locP, 1, false, glm::value_ptr(ProjectionMatrix));
glUniformMatrix4fv(locMV, 1, false, glm::value_ptr(ModelViewMatrix));

我的片段着色器很简单 - 它只输出插值颜色。

现在......这是我得到的输出:

enter image description here

如果我将#version 400 layout(location = 0) in vec4 vVertex; layout(location = 1) in vec4 vColor; uniform mat4 P; uniform mat4 MV; out vec4 vFragColor; void main(void) { vFragColor = vColor; gl_Position = P * MV * vVertex; } 更改为glFrontFace(GL_CCW);,或者将glFrontFace(GL_CW);更改为glCullFace(GL_BACK),我会得到预期的(至少比前一个预期更多,见第二个)和第三个问题)渲染:

enter image description here

我在这里看到三个问题,每个问题都在一个问题中描述:

实际问题:

Q1:为什么绕组与我的意图相反?我没有逆时针缠绕顶面的正面吗?
Q2 为什么我的“左”脸和“右”脸会换脸?左脸应该是黄色,右边是绿色,反之亦然!我的转型有什么问题?
Q3 我的转换错误了,因为我的眼睛向量的x坐标是正的,这意味着我实际上应该看到右边的一点,而不是一点点左边!

我一直在问这些问题因为我认为它们都是相互联系的,而且可能还有一些我非常缺乏的基础。非常感谢您花时间澄清这些事情。

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

默认情况下,OpenGL采用右手坐标系,即指向屏幕OUT的正Z轴。您的立方体顶点位置表示您正在假设左手坐标系。但是,如果将这些值放入RHS,则LHS-逆时针坐标变为顺时针(1),一个轴上的面交换位置(2),假定的眼睛变换将进入相反方向(3)。