使用 GLSL 直接在着色器中从位置计算平移矩阵

Bob*_*421 2 c++ opengl glsl coordinate-transformation glm-math

我正在研究 C++ OpengL 程序以及 GLSL 顶点和片段着色器。

我正在创建同一对象的多个实例。我只需要改变实例之间的对象位置。

这是我所做的:我正在使用一个统一变量,它是一个变换矩阵数组。每个矩阵代表一个对象实例。

MVP 也是一个变换矩阵,但 MVP 是由相机位置、方向和属性设置的。

这是我的顶点着色器:

    #version 330 core
    layout(location = 0) in vec3 vertex_position;
    layout(location = 1) in vec3 vertex_color;

    uniform mat4 object_positions[20];
    out vec3 fragment_color;
    uniform mat4 MVP;

    void main()
    {
        gl_Position = object_positions[gl_InstanceID] * MVP * vec4(vertex_position,1.0);
        fragment_color = vertex_color;
    }
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这是我在 C++ 程序中必须执行的操作来设置对象位置:

    glm::mat4 object_positions[20];
    object_positions[0] = glm::translate(glm::mat4(1), glm::vec3(0.4f,0.2f,0.0f));
    object_positions[1] = glm::translate(glm::mat4(1), glm::vec3(0.5f,1.4f,0.0f));
    ...
    object_positions[19] = glm::translate(glm::mat4(1), glm::vec3(-10.6f,0.2f,0.0f)); 
    GLuint object_positions_id = glGetUniformLocation(program_id, "object_positions");
    ...
    glUniformMatrix4fv(object_positions_id, 7, GL_FALSE, glm::value_ptr(object_positions[0]));
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您看到的作为 glm::translate 第二个参数的 vec3 包含每个对象位置。此时一切工作正常。

我想做的是在着色器中计算 glm::translte 。事实上我想要的是为每个位置发送 vec3 而不是 mat4。我希望 GPU 而不是 CPU 来计算变换矩阵。我尝试的一切都不起作用。

谢谢

Rab*_*d76 6

4*4 矩阵如下所示:

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  c0  c1  c2  c3            c0  c1  c2  c3\n[ Xx  Yx  Zx  Tx ]        [  0   4   8  12 ]     \n[ Xy  Yy  Zy  Ty ]        [  1   5   9  13 ]     \n[ Xz  Yz  Zz  Tz ]        [  2   6  10  14 ]     \n[  0   0   0   1 ]        [  3   7  11  15 ] \n
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在 GLSL 中,a 的列的mat4 m;寻址方式如下:

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vec4 c0 = m[0].xyzw;\nvec4 c1 = m[1].xyzw;\nvec4 c2 = m[2].xyzw;\nvec4 c3 = m[3].xyzw;\n
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mat4您可以在顶点着色器中设置一个,如下所示:

\n\n
#version 330 core\nlayout(location = 0) in vec3 vertex_position;\nlayout(location = 1) in vec3 vertex_color;\n\nout vec3 fragment_color;\nuniform mat4 MVP;\n\nuniform vec3 object_positions[20];\n\nvoid main()\n{\n    mat4 posMat = mat4(\n        vec4( 1.0, 0.0, 0.0, 0.0),\n        vec4( 0.0, 1.0, 0.0, 0.0),\n        vec4( 0.0, 0.0, 1.0, 0.0),\n        vec4( object_positions[gl_InstanceID], 1.0) );\n\n    gl_Position = MVP * posMat * vec4(vertex_position,1.0);\n    fragment_color = vertex_color;\n}\n
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\n但是如果您只想通过offset来操纵顶点位置,那么您不需要变换矩阵。您可以简单地将偏移量添加到顶点位置(前提是偏移量是笛卡尔坐标而不是齐次坐标,如您的情况):

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void main()\n{\n    gl_Position = MVP * vec4(object_positions[gl_InstanceID] + vertex_position, 1.0);\n    fragment_color = vertex_color;\n}\n
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\n你必须像这样设置制服:

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glm::vec3 object_positions[20];\nobject_positions[0] = glm::vec3(0.4f,0.2f,0.0f);\nobject_positions[1] = glm::vec3(0.5f,1.4f,0.0f);\n...\nobject_positions[19] = glm::vec3(-10.6f,0.2f,0.0f); \nGLuint object_positions_id = glGetUniformLocation(program_id, "object_positions");\n...\nglUniform3fv(object_positions_id, 20, glm::value_ptr(object_positions[0]));\n
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\n进一步查看:

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