我是OpenGL的新手，我想通过编写自己的简单引擎来学习它。到目前为止，我已经实现了纹理贴图，世界，视图和透视图矩阵。但是，我注意到旋转的奇怪行为。我有一个具有旋转属性（围绕x，y和z轴）的网格类。当我更改这些属性时，将重新计算对象的旋转矩阵，然后将其应用到顶点着色器中以变换顶点。当我在0-90和270-360度之间以这种方式旋转网格时，一切看起来都很好，但是如果旋转角度为90-270度，则距相机较远的三角形开始变大，而不是变大比附近的更小。但是，更近的三角形绘制在更远的三角形的前面，因此z坐标应该很好。继续旋转时，一旦达到270度，一切都会无缝恢复为OK。另外，当我在代码中（而不是在着色器中）应用带有函数的旋转矩阵时，一切正常，仅当我在着色器中应用旋转矩阵时，才会出现问题。
我提供图片和视频：
https://www.youtube.com/watch?v=jJLT4DTEYyQ&feature=youtu.be
我的顶点着色器是：
#version 330
layout (location = 0) in vec3 position;
layout (location = 1) in vec2 texture_coordination;
layout (location = 2) in vec3 normal;
uniform mat4 perspective_matrix;
uniform mat4 world_matrix;
uniform mat4 view_matrix;
out vec2 uv_coordination;
void main()
{
gl_Position = perspective_matrix * view_matrix * world_matrix * vec4(position, 1.0);
uv_coordination = texture_coordination;
}
我这样制作矩阵：
void make_rotation_matrix(float degrees_x, float degrees_y, float degrees_z, float matrix[4][4])
{
degrees_x *= PI_DIVIDED_180; // convert to radians
degrees_y *= PI_DIVIDED_180;
degrees_z *= PI_DIVIDED_180;
float sin_x = sin(degrees_x);
float cos_x = cos(degrees_x);
float sin_y = sin(degrees_y);
float cos_y = cos(degrees_y);
float sin_z = sin(degrees_z);
float cos_z = cos(degrees_z);
matrix[0][0] = cos_z * cos_y;
matrix[1][0] = cos_z * sin_y * sin_x - sin_z * cos_x;
matrix[2][0] = cos_z * sin_y * cos_x + sin_z * sin_x;
matrix[3][0] = 0;
matrix[0][1] = sin_z * cos_y;
matrix[1][1] = sin_z * sin_y * sin_x + cos_z * cos_x;
matrix[2][1] = sin_z * sin_y * cos_x - cos_z * sin_x;
matrix[3][1] = 0;
matrix[0][2] = -1 * sin_y;
matrix[1][2] = cos_y * sin_x;
matrix[2][2] = cos_y * cos_y;
matrix[3][2] = 0;
matrix[0][3] = 0;
matrix[1][3] = 0;
matrix[2][3] = 0;
matrix[3][3] = 1;
}
void make_perspective_matrix(float fov_degrees, float near_plane, float far_plane, float matrix[4][4])
{
float aspect_ratio = global_window_width / ((float) global_window_height);
float range = near_plane - far_plane;
float tan_half_fov = tanf(fov_degrees / 2.0 * PI_DIVIDED_180);
matrix[0][0] = 1.0f / (tan_half_fov * aspect_ratio) ; matrix[1][0] = 0.0f; matrix[2][0] = 0.0f; matrix[3][0] = 0.0f;
matrix[0][1] = 0.0f; matrix[1][1] = 1.0f / tan_half_fov; matrix[2][1] = 0.0f; matrix[3][1] = 0.0f;
matrix[0][2] = 0.0f; matrix[1][2] = 0.0f; matrix[2][2] = (-1 * near_plane - far_plane) / (float) range; matrix[3][2] = 1.0;
matrix[0][3] = 0.0f; matrix[1][3] = 0.0f; matrix[2][3] = 2.0f * far_plane * near_plane / (float) range; matrix[3][3] = 0.0f;
}
void multiply_matrices(float matrix_a[4][4], float matrix_b[4][4], float matrix_result[4][4])
{
unsigned int i,j;
for (j = 0; j < 4; j++)
for (i = 0; i < 4; i++)
matrix_result[i][j] =
matrix_b[0][j] * matrix_a[i][0] +
matrix_b[1][j] * matrix_a[i][1] +
matrix_b[2][j] * matrix_a[i][2] +
matrix_b[3][j] * matrix_a[i][3];
}
void mesh_3d::update_transformation_matrix()
{
float helper_matrix[4][4];
multiply_matrices(this->translation_matrix,this->rotation_matrix,helper_matrix);
multiply_matrices(helper_matrix,this->scale_matrix,this->transformation_matrix);
}
我这样绘制网格：
void mesh_3d::draw()
{
glUniformMatrix4fv(world_matrix_location,1,GL_TRUE,(const GLfloat *)this->transformation_matrix); // load this model's transformation matrix
glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glEnableVertexAttribArray(2);
if (this->texture != NULL)
{
glActiveTexture(GL_TEXTURE0); // set the active texture unit to 0
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,this->texture->get_texture_object());
}
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,this->vbo);
glVertexAttribPointer(0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,sizeof(vertex_3d),0); // position
glVertexAttribPointer(1,2,GL_FLOAT,GL_FALSE,sizeof(vertex_3d),(const GLvoid*) 12); // texture coordination
glVertexAttribPointer(2,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,sizeof(vertex_3d),(const GLvoid*) 20); // normal
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,this->ibo);
glDrawElements(GL_TRIANGLES,this->triangles.size() * 3,GL_UNSIGNED_INT,0);
glDisableVertexAttribArray(0);
glDisableVertexAttribArray(1);
glDisableVertexAttribArray(2);
}
当然，默认情况下，网格将其cale和平移矩阵设置为identity。
我已经坚持了几天，而且我不知道如何继续前进，如果有人至少可以指出什么地方出了问题，我将感到很高兴。
我已打印出0度和122度的矩阵值：
0度：
型号（世界）：
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 3 1
视图：
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
预测（角度）：
0.75 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1.06186 1
0 0 -0.618557 0
122度：
型号（世界）：
-0.529919 0 -0.848048 0
0 1 0 0
0.848048 0 0.280814 0
0 0 3 1
视图：和以前一样
投影（透视）：与以前相同
最佳答案
当您尝试复制某些矩阵计算时，与我得到的结果不匹配。使用您的记号，旋转矩阵得到以下结果：
matrix[0][0] = cos_z * cos_y;
matrix[1][0] = cos_z * sin_y * sin_x + sin_z * cos_x;
matrix[2][0] = -cos_z * sin_y * cos_x + sin_z * sin_x;
matrix[3][0] = 0.0f;
matrix[0][1] = -sin_z * cos_y;
matrix[1][1] = -sin_z * sin_y * sin_x + cos_z * cos_x;
matrix[2][1] = sin_z * sin_y * cos_x + cos_z * sin_x;
matrix[3][1] = 0.0f;
matrix[0][2] = sin_y;
matrix[1][2] = -cos_y * sin_x;
matrix[2][2] = cos_y * cos_x;
matrix[3][2] = 0.0f;
如果您将结果与结果进行比较，则主要只是符号差异。看起来您使用了左手旋转，而我使用了右手旋转，这会更改所有
sin_[xyz]值的符号。但是，matrix[2][2]却有很大不同，好像您那里有错字。您的投影矩阵看起来也不是标准的。在通常使用的OpenGL投影矩阵中（例如与Red Book匹配），这些矩阵元素是不同的：
matrix[2][2] = (near_plane + far_plane) / range;
matrix[3][2] = -1.0f;
关于c++ - OpenGL旋转行为介于90至270度之间，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/24465310/