So konvertieren Sie lokale Objekt-Koordinaten in Welt-Koordinaten?

Zunächst einige Hintergrundinformationen. In 3D-Grafiken, die Sie brauchen, um über mehrere Vektorräume:

• Modell Raum - diese sind in der Regel die Koordinaten, die Sie angeben, um OpenGL
• Welt-Raum - Koordinaten angegeben sind, mit Bezug zu einigen zentralen Punkt in der Welt.
• Blick für Raum - Koordinaten angegeben sind, mit Bezug auf die Kamera
• Projektionsfläche - alles auf den Bildschirm passt in das Intervall [-1, +1] in jeder dimension.

Koordinaten angegeben sind homogen, so dass jeder Vektor hat die Komponenten (x, y, z, w), wo w ist ein Skalierungsfaktor. Erhalten Sie die Koordinaten in 3-Raum als (x/w, y/w, z/w). Die Skalierung ist notwendig, für bestimmte Transformationen wie die perspektivische Projektion, die nicht möglich wäre mit nicht-homogenen Koordinaten.

4x4-Matrizen sind erforderlich, um die Transformation der Koordinaten von einem Vektorraum zu einem anderen. Sie konnte drei verschiedene Matrizen:

• Modell matrix (Modell der Welt)
• - View-matrix (Welt-Sicht)
• Projektions-matrix (Blick auf Projektionsfläche)

Würden Sie ein Projekt koordinieren C auf dem Bildschirm mit der Formel:

C' = P * V * M * C

OpenGL verwaltet intern zwei Matrizen: modelview (model und view miteinander multipliziert) und Projektion. Es ist auch ein textur-matrix, die wir nicht befürchten. Wenn Sie anrufen glMatrixMode Sie wechseln zwischen diesen Matrizen. Sie ersetzt die aktuelle matrix durch die Einheitsmatrix mit glLoadIdentity. Sie Transformationen auf die aktuelle matrix mit Funktionen wie glTranslatef, glRotatef oder gluProjection. Jede dieser Funktionen erstellt nur eine 4x4-matrix, die implementiert, dass bestimmte transformation ist, dann multipliziert die aktuelle matrix durch es. Sie können sehen, was die Transformationsmatrizen sind in der OpenGL 2.1 reference pages.

Nun für die eigentliche Antwort. Sie verwalten müssen, um ein 4x4-Modell-matrix für jedes Objekt in Ihrer Szene. Das Modell matrix enthält alle Transformationen ändern musste-Modell-Koordinaten in Welt-Koordinaten. Zum Beispiel, jedes mal, wenn Sie rufen glTranslate würden, würden Sie aktualisieren Ihr Modell matrix:

T  = [ 1 0 0 x ]
     [ 0 1 0 y ]
     [ 0 0 1 z ]
     [ 0 0 0 1 ]
M' = M * T

Dann können Sie Ihr Modell-matrix zu erhalten-Koordinaten in Welt-Raum (stellen Sie sicher, Sie sind homogene Koordinaten zuerst; setzen Sie einfach w = 1, wenn Sie nicht):

V' = V * M

Da Sie die Aufrechterhaltung dieser Transformationen parallel, Sie nicht wirklich brauchen, um Pflege der OpenGL-modelview-matrix nicht mehr. Sie können den pass in Ihrem Modell matrix als eine einheitliche, um die shaders. Sie pflegen Ihre eigene Ansicht und Projektion Matrizen in ähnlicher Weise. Dies ist erforderlich, in den letzten Versionen von OpenGL; alle matrix-handling-Funktionen sind veraltet.