了解OpenGL投影矩阵

Question

我一直在编写一个使用OpenGL显示3D模型的程序，直到现在我都使用了正交投影，但是我想切换到透视投影，这样当相机走向模型时，它看起来会变大。我知道我必须将三个矩阵（模型，视图和投影）相乘以正确应用我的所有变换。正如您在下面的代码中看到的那样，我试图这样做，并且能够正确地创建模型和查看矩阵。我知道这些工作正常，因为当我将模型和视图放在一起时，我可以旋转和平移对象，以及更改摄像机的位置和角度。我的问题是，当我用投影矩阵乘以该产品时，我再也看不到屏幕上的对象了。

这里相机结构的默认值是{0,0， - 。5}但是我用键盘操纵该值来移动相机。

我使用GLFW +很高兴，而linmath.h用于矩阵数学。

    //The model matrix controls where the object is positioned. The
    //identity matrix means no transformations.
    mat4x4_identity(m);
    //Apply model transformations here.

    //The view matrix controls camera position and angle.
    vec3 eye={camera.x,camera.y,camera.z};
    vec3 center={camera.x,camera.y,camera.z+1};
    vec3 up={0,1,0};
    mat4x4_look_at(v,eye,center,up);

    //The projection matrix flattens the world to 2d to be rendered on a
    //screen.
    mat4x4_perspective(p, 1.57, width/(float)height, 1,10); //FOV of 90°
    //mat4x4_ortho(p, -ratio, ratio, -1.f, 1.f, 1.f, -1.f);

    //Apply the transformations. mvp=p*v*m.
    mat4x4_mul(mvp, p, v);
    mat4x4_mul(mvp, mvp, m);

Answer 1

当设置透视投影矩阵时，则设置到近平面和远平面的距离。在你的情况下，近平面为1，远平面为10：

mat4x4_perspective(p, 1.57, width/(float)height, 1,10);

该模型被近平面修剪。该模型必须在剪辑空间中。 相机平截头体（截头金字塔）中的眼睛空间坐标被映射到立方体（标准化设备坐标）。所有不在平截头体体积内的几何体都被剪裁。

这意味着模型到相机的距离必须大于到近平面（1）的距离并且小于到远平面（10）的距离。

由于您可以在不使用任何投影矩阵时“看到”模型，因此与模型的实际距离在[-1,1]范围内（规范化设备空间）。请注意，如果不使用投影矩阵，则投影矩阵是单位矩阵。这表现得像正投影，近平面距离为-1，远平面距离为1。

更改相机的位置以解决问题：

EG

vec3 eye    = {camera.x, camera.y, camera.z - 5}; // <--- 5 is in range [1, 10] 
vec3 center = {camera.x, camera.y, camera.z};
vec3 up     = {0, 1, 0};
mat4x4_look_at(v, eye, center, up);