对openGL的摄影机和摄影机空间转换的困惑

Question

[指定model-view转换时，我们需要三个向量来定义相机的局部轴，即direction vector（相机指向的地方），up vector和相机的right vector，在这三个轴上，direction vector是相机的本地Z轴。

[The author at learnopengl.com mentions，在本节的相机方向单位：

对于视图矩阵的坐标系，我们希望其z轴为正，并且由于默认情况下（在OpenGL中，相机指向负z轴]，我们希望取反方向向量。

因此，我的问题是：

1. 我们制定视图矩阵并明确应用转换在着色器中（传递视图矩阵或lookAt矩阵）为制服，所以不是我们创建的相机吗？这与OpenGL不同为我们提供了默认的相机对象供我们使用<<< [默认相机甚至来自？我们可以假设轴指向任何方向的坐标空间正确吗？

Answer 1

我们制定视图矩阵并明确应用转换在着色器中（均匀地传递视图矩阵或lookAt矩阵），那不是我们创造的相机吗？

是的，完全是。甚至在着色器出现之前也是如此。如果我们将其解释为完全由我们决定的“相机”，则只有坐标转换。

这不像OpenGL为我们提供了默认的相机对象一起使用，那么这个默认相机是怎么来的呢？

该教程在这里非常不精确。但是，在旧版OpenGL中有一些默认的

conventions，但这只是约定，绝不严格要求使用。一些旧版OpenGL功能是使用这些功能设计的不过请记住惯例。通常的想法是，用户使用左眼空间，其中x指向右侧，y向上，并且z在屏幕外朝向观看者，因此-z是注视方向。旧的gluLookat()函数遵循以下约定。

[还有用于创建投影矩阵的旧函数也遵循这一点：glFrustum()，glOrtho()，gluPerspecitve()都将near和far设为视线方向的正距离，但在近处使用z_eye = -near平面，z_eye = -far表示远平面。他们还将下一行设置为0,0,-1,0，因此我们最终用-z_eye进行了永久除法，并以此获得右手NDC坐标系（z_ndc现在指向屏幕）。

请注意，glm中的矩阵函数也被建模为遵循这些约定，但是您还会发现以名称LH和RH为后缀的函数，因此您可以选择自己喜欢的约定。

我们可以假设坐标空间的轴指向任何方向吗？

是。但是，

clip space（gl_Position顶点着色器输出所在的位置）是由GL定义的：光栅化器将始终使用从x派生的x_cip/w_clip和从y派生的y_clip/w_clip， x为水平，y为垂直尺寸。 z尺寸仅用于深度测试，并且如果它指向屏幕，我们最终会再次选择它（您可以切换深度测试比较方向或glDepthRange，或同时切换两者）。 GPU根本不在乎您之间使用的内容，因此对于

object space，world space和_eye_space_，您可以使用任何喜欢的约定，或者可以根据需要组成完全不同的空格需要比传统模型更好的东西。

Answer 2

规范化的设备空间是左手系统（分别参见Perspective divide和Left- vs. Right-handed coordinate systems）。通常，我们要使用右手系统。因此，必须在某些时候将坐标系从右手系统转换为左手系统。通常，这是由投影矩阵完成的，该投影矩阵会反转（镜像）Z轴。

无论如何，绝对没有必要

“默认情况下（在OpenGL中，相机指向负z轴”]。这是规格问题，但通常使用类似的视图坐标系。

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详见Right-hand rule

Answer 3

规范化的设备空间是左手系统（分别参见Perspective divide和Left- vs. Right-handed coordinate systems）。通常，我们希望使用紧手系统。因此，必须在某些时候将坐标系从右手系统转换为左手系统。通常，这是由投影矩阵完成的，该投影矩阵会反转（镜像）Z轴。