实现图形管道答案

【问题标题】：Implementing graphics pipeline实现图形管道
【发布时间】：2014-12-09 16:29:58
【问题描述】：

从this post from yesterday 开始。情况与原始帖子中的情况相同：我正在实现自己的图形管道，转换的奇怪问题。但是，我现在认为问题不在于透视投影，而是一个更大的问题。

现在管道只有三个阶段，第一个阶段使用模型和投影矩阵转换单个顶点。接下来将这些组装成基元，最终由光栅化器渲染。这是测试运行的输出：

这是顶点数据：

 Vertex1:  0  ,  0,  -1,  1
 Vertex2:  0.5,  1,  -1,  1
 Vertex3:  1  ,  0,  -1,  1

当没有发生变换时（也就是说模型矩阵是单位矩阵）：

Model Matrix
1.000000 0.000000 0.000000 0.000000 
0.000000 1.000000 0.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 1.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 0.000000 1.000000 

    New vert x: 0.000000 y: 0.000000 z: -1.000000 w: 1.000000
    New vert x: 0.500000 y: 1.000000 z: -1.000000 w: 1.000000
    New vert x: 1.000000 y: 0.000000 z: -1.000000 w: 1.000000

Projection Matrix
1.931371 0.000000 0.000000 0.000000 
0.000000 2.414213 0.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 1.002002 -0.200200 
0.000000 0.000000 -1.000000 0.000000 

    New vert x: 0.000000 y: 0.000000 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 0.965685 y: 2.414213 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 1.931371 y: 0.000000 z: -1.202202 w: 1.000000

Divide by W

    New vert x: 0.000000 y: 0.000000 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 0.965685 y: 2.414213 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 1.931371 y: 0.000000 z: -1.202202 w: 1.000000

Screenspace Matrix
400.000000 0.000000 0.000000 400.000000 
0.000000 320.000000 0.000000 320.000000 
0.000000 0.000000 1.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 0.000000 1.000000 

    New vert x: 400.000000 y: 320.000000 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 786.274170 y: 1092.548340 z: -1.202202 w: 1.000000
    New vert x: 1172.548340 y: 320.000000 z: -1.202202 w: 1.000000

结果如下：这对我来说看起来很合理，0,0,0 顶点似乎以原点为中心，而其他点在屏幕外，距离相机 -1 是我所期望的。

当我调整模型矩阵时：

Model matrix
1.000000 0.000000 0.000000 -4.799998 
0.000000 1.000000 0.000000 -3.999998 
0.000000 0.000000 1.000000 -2.300000 
0.000000 0.000000 0.000000 1.000000 
    New vert x: -4.799998 y: -3.999998 z: -3.300000 w: 1.000000
    New vert x: -4.299998 y: -2.999998 z: -3.300000 w: 1.000000
    New vert x: -3.799998 y: -3.999998 z: -3.300000 w: 1.000000

Projection Matrix
1.931371 0.000000 0.000000 0.000000 
0.000000 2.414213 0.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 1.002002 -0.200200 
0.000000 0.000000 -1.000000 0.000000 

    New vert x: -9.270576 y: -9.656849 z: -3.506807 w: 1.000000
    New vert x: -8.304890 y: -7.242636 z: -3.506807 w: 1.000000
    New vert x: -7.339205 y: -9.656849 z: -3.506807 w: 1.000000


Divide by W
    New vert x: -2.809265 y: -2.926318 z: -1.062669 w: 3.300000
    New vert x: -2.516633 y: -2.194738 z: -1.062669 w: 3.300000
    New vert x: -2.224001 y: -2.926318 z: -1.062669 w: 3.300000


Screenspace Matrix
400.000000 0.000000 0.000000 400.000000 
0.000000 320.000000 0.000000 320.000000 
0.000000 0.000000 1.000000 0.000000 
0.000000 0.000000 0.000000 1.000000 

    New vert x: 196.293823 y: 119.578247 z: -1.062669 w: 3.300000
    New vert x: 313.346680 y: 353.683777 z: -1.062669 w: 3.300000
    New vert x: 430.399414 y: 119.578247 z: -1.062669 w: 3.300000

这个数据的输出是：

这对我来说看起来不对，但我看不到我的问题在矩阵堆栈中的哪个位置。从上面其他人可以看出矩阵堆栈有什么问题吗？

【问题讨论】：

欢迎您关注khanacademy.org/computer-programming/…，了解如何进行透视投影。

标签： c++ math matrix graphics projection

【解决方案1】：

和原帖一样：

“所以我在休息一段时间后回到这个项目，我意识到我的投影划分（又名 /w）只是划分 xyz 坐标。所以当我应用屏幕空间矩阵时，翻译列乘以'大于 1' W 值导致三角形随着 Z 减小而向右上方移动。"

【讨论】：