在opengl中,视图和模型变换是在一个矩阵中进行控制的,这个矩阵就是GL_MODELVIEW_MATRIX,可以使用glGetFloatv函数来获取这个矩阵,而我们所要使用glTranslate*, glRotate*,glScale* 等操作均最后反映到这个矩阵的变化中,所以了解这个矩阵的构造对于灵活运用OpenGL比较重要。
变换矩阵在内存中的存放方式如下:
m[0] m[4] m[ 8] m[12]
m[1] m[5] m[ 9] m[13]
m[2] m[6] m[10] m[14]
m[3] m[7] m[11] m[15]
可
以看出,OpenGL是以列序来存放这个矩阵的,位于矩阵上方的3*3矩阵是旋转矩阵,可以用来控制刚体的旋转和尺度变化,如下:
m[0] m[4] m[ 8]
m[1] m[5] m[ 9]
m[2] m[6] m[10]
而右上角的3*1矩阵是用来控制刚体的平移的。就是m[12],m[13],m[14]这三个值,分别控制X,Y ,Z方向的平移。所有16个值组成一标准
当我们使用glGetFloatv(GL_TRANSPOSE_MODELVIEW_MATRIX, &mat),才与上述规则相一致.
在DirectX中D3DXMatrixLookAtLH建立出的ViewMatrix为(R, U, N),这里的R,U,N是列向量,即ViewMatrix的第一列是R,第二列是U,第三列是N.
DirectX没有令人误导的列存储方式,生成的ViewMatrix确实符合这个数学标准.
OpenGL中能直接取到的是ModelViewMatrix,此矩阵将模型坐标从模型坐标系转换到镜头坐标系,ModelViewMatrix的逆矩阵可以将镜头坐标系下的坐标转换到模型坐标系.
一个典型的应用是:
已知在镜头坐标系下,镜头所在(0, 0, 0)点,则使用上述逆矩阵推算出镜头在模型坐标下的位置.注意要想推算镜头在世界坐标系下的位置,需要使用ViewMatrix的逆矩阵.
如果ModelMatrix为标准矩阵,则模型坐标系和世界坐标系重合,ModelViewMatrix矩阵是纯粹的ViewMatrix.
定理:若有一个以当前坐标系为数值参考,而定义的基(以标准数学形式给出)
R
则 (U ) (R,U,N为行向量)矩阵将当前坐标系的点的坐标数值转换到新基的坐标系下的
N 点的数值的齐次矩阵。
参考链接:http://www.cnblogs.com/txwd0033/archive/2009/09/25/1574087.html
http://www.cnitblog.com/linghuye/archive/2007/04/29/26402.html