为什么 QMatrix4x4::lookAt() 会导致相机倒置

Question

我有一个简单的 OpenGL 程序，它按如下方式设置相机：

void
SimRenderer::render() {
glDepthMask(true);

glClearColor(0.5f, 0.5f, 0.7f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );

glFrontFace(GL_CW);
glCullFace(GL_FRONT);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);

QMatrix4x4 mMatrix;
QMatrix4x4 vMatrix;

QMatrix4x4 cameraTransformation;
cameraTransformation.rotate(mAlpha, 0, 1, 0); // mAlpha = 25
cameraTransformation.rotate(mBeta, 1, 0, 0);  // mBeta = 25

QVector3D cameraPosition = cameraTransformation * QVector3D(0, 0, mDistance);
QVector3D cameraUpDirection = cameraTransformation * QVector3D(0, 1, 0);

vMatrix.lookAt(cameraPosition, QVector3D(0, 0, 0), cameraUpDirection);

mProgram.bind();
mProgram.setUniformValue(mMatrixUniformLoc, mProjMatrix *  vMatrix * mMatrix );

// render a grid....
}

但结果是一个倒置的相机！

!1

当我将视图矩阵更改为： QVector3D cameraUpDirection = cameraTransformation * QVector3D(0, -1, 0);

有效！但是，当我的实际向上方向是正 Y 时，为什么我需要将我的向上方向设置为负 Y 呢？

在这里完成课程：https://code.google.com/p/rapid-concepts/source/browse/trunk/simviewer/simrenderer.cpp

其他信息：我正在渲染到 QQuickFramebufferObject，它在调用渲染函数之前将 FBO 绑定到小部件表面。不要认为这将是一个问题，但无论如何。而且这根本不是纹理问题，没有要翻转的纹理等。似乎相机正在以相反的方式解释向上的方向！

http://doc.qt.digia.com/qt-maemo/qmatrix4x4.html#lookAt

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更新：

因此，由于同时使用 lookat 和 cameraTransformations 可能不起作用，我正在尝试：

QMatrix4x4 mMatrix;
QMatrix4x4 vMatrix;

QMatrix4x4 cameraTransformation;
cameraTransformation.rotate(mAlpha, 0, 1, 0); // 25
cameraTransformation.rotate(mBeta, 1, 0, 0);  // 25

cameraTransformation.translate(0, 0, mDistance);  

vMatrix = cameraTransformation.inverted();

产生完全相同的结果:)

我认为需要以某种方式考虑相机上轴。

Answer 1

实际上倒置的不是相机，而是将纹理渲染到 QML 表面的倒置。这真的很令人困惑，因为如果您使用基于小部件的堆栈 (QOpenGLWidget) 或仅使用 QOpenGLWindow，您确实会得到正确的方向（Y 向上）。

与this question基本相同。可以在on the forum或in the bug tracker找到一些解释。

我认为最好的解决方案是错误跟踪器中的解决方案，它不需要对 QML 项或矩阵进行额外的转换：覆盖 updatePaintNode 到 setTextureCoordinatesTransform 到垂直镜像。

QSGNode *MyQQuickFramebufferObject::updatePaintNode(QSGNode *node, QQuickItem::UpdatePaintNodeData *nodeData)
{
    if (!node) {
        node = QQuickFramebufferObject::updatePaintNode(node, nodeData);
        QSGSimpleTextureNode *n = static_cast<QSGSimpleTextureNode *>(node);
        if (n)
            n->setTextureCoordinatesTransform(QSGSimpleTextureNode::MirrorVertically);
        return node;
    }
    return QQuickFramebufferObject::updatePaintNode(node, nodeData);
}

Answer 2

通常，这种影响是由几件事之一引起的。

• 混合弧度和度数
• 忘记将模型视图矩阵设置为相机变换的逆
• 搞砸输入以查看

我怀疑这是最后一个问题。

QVector3D cameraUpDirection = cameraTransformation * QVector3D(0, 1, 0);

为什么要将向上向量乘以这个变换？我可以理解乘以距离，以便转换相机位置，旋转发送到查看函数的向上轴会导致我怀疑的怪异。

通常，使用相机矩阵和使用lookat 进行变换有点奇怪。如果您已经有一个具有适当旋转的相机矩阵，您可以将该矩阵平移所需的距离，表示为适当长度的 Z 向量，可能是QVector3D(0, 0, mDistance)，然后将视图矩阵设置为相机的倒数矩阵：

vMatrix = cameraTransformation.inverted();