如何使用 glsl 更改顶点位置答案

【问题标题】：How to change vertex position using glsl如何使用 glsl 更改顶点位置
【发布时间】：2014-04-19 20:17:39
【问题描述】：

我正在尝试根据相机位置移动对象。这是我的顶点着色器

uniform mat4 osg_ViewMatrixInverse;

void main(){
vec4 position  = gl_ProjectionMatrix * gl_ModelViewMatrix *gl_Vertex;   
vec3 camPos=osg_ViewMatrixInverse[3].xyz;

if( camPos.z >1000.0 )
  position.z = position.z+1.0;
    if( camPos.z >5000.0 )
  position.z = position.z+10.0;
if (camPos.z< 300.0 )
  position.z = position.z+300.0;
gl_Position =  position;
}

但是当相机的垂直位置小于 300 或大于 1000 时，模型会简单地消失，尽管在第二种情况下它应该只移动一个单位。我读到着色器坐标与世界坐标不同，这就是为什么我乘以 Projection 和 ModelView 矩阵来获得世界坐标。也许我在这一点上错了？如果这是一个简单的问题，但我找不到答案，请见谅。

更新：camPos 被转换为世界坐标，但位置不是。也许这与我使用 osg_ViewMatrixInverse （由 OpenSceneGraph 传递）来获取相机位置和内部 gl_ProjectionMatrix 和 gl_ModelViewMatrix 来获取顶点坐标的事实有关？如何将位置转换为世界坐标？

【问题讨论】：

标签： c++ opengl glsl openscenegraph

【解决方案1】：

问题是您将位置转换为剪辑坐标（通过将gl_Vertex 乘以投影和模型视图矩阵），然后对这些剪辑坐标执行世界坐标操作，这不会给出您想要的结果。

在乘以模型视图和投影矩阵之前，只需执行转换。

uniform mat4 osg_ViewMatrixInverse;

void main() {
    vec4 position = gl_Vertex;   
    vec3 camPos=osg_ViewMatrixInverse[3].xyz;

    if( camPos.z >1000.0 )
        position.z = position.z+1.0;
    if( camPos.z >5000.0 )
        position.z = position.z+10.0;
    if (camPos.z< 300.0 )
        position.z = position.z+300.0;
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix * gl_ModelViewMatrix * position;
}

【讨论】：

位置在物体空间，而相机在世界空间。这个想法是存在的，但它不会奏效
然后你需要分离模型和视图矩阵，将位置乘以模型矩阵，做你的操作，然后乘以视图和投影矩阵。
@Colonel 三十二我确实按照你的建议，现在模型在 300 以下的点消失，在 1000 以上的点发生了一些奇怪的事情（我将其更改为 position.z = position.z+200.0所以更容易发现差异）。该模型的大部分被抬高到1000多个单元，有些部分只是单独“悬挂”空气。想法就在那里......我如何分离模型和视图矩阵？ gl 没有单独提供它们。
你必须自己做矩阵运算（我推荐GLM）然后通过制服上传它们。 GL 矩阵函数无论如何都是遗留功能，并在 OpenGL 3.1+ 中被删除。
@Colonel 三十二谢谢我会试试的

【解决方案2】：

gl_Position 在裁剪空间中，您为任何坐标输出的值必须 >= -gl_Position.W 或 gl_Position.W 否则它们将被裁剪。如果一个图元的所有坐标都在这个范围之外，那么什么都不会被绘制。这样做的原因是在顶点着色器完成后，OpenGL 将剪辑空间坐标除以W 以生成范围 [-1,1] (NDC) 内的坐标。此卷之外的任何内容都不会出现在屏幕上。

您实际上应该在此处将这些坐标添加到您的对象空间位置，然后执行从对象空间到剪辑空间的转换。三十二上校的回答已经很好地说明了如何做到这一点；我只是想解释究竟为什么您不应该将此偏移量应用于剪辑空间坐标。

【讨论】：

【解决方案3】：

想通了：

uniform mat4 osg_ViewMatrixInverse;
uniform mat4 osg_ViewMatrix;

void main(){
    vec3 camPos=osg_ViewMatrixInverse[3].xyz;

    vec4 position_in_view_space = gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex;
    vec4 position_in_world_space  = osg_ViewMatrixInverse * position_in_view_space;

    if( camPos.z >1000.0 )
      position_in_world_space.z = position_in_world_space.z+700.0;
    if( camPos.z >5000.0 )
      position_in_world_space.z = position_in_world_space.z+1000.0;
    if (camPos.z< 300.0 )
      position_in_world_space.z = position_in_world_space.z+200;
    position_in_view_space = osg_ViewMatrix * position_in_world_space;
    vec4 position_in_object_space = gl_ModelViewMatrixInverse * position_in_view_space;
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * position_in_object_space;
}

一个人需要通过视图空间坐标将gl_Vertex（在对象空间坐标中）转换为世界坐标（也许我没有看到直接转换），然后他才能修改它们并转换回对象空间坐标。

【讨论】：