glm中矩阵值的顺序不正确？

Question

我开始使用GLM库通过OpenGL 3和GLSL进行数学运算.我需要一个正交投影来绘制2D图形,所以我写了这个简单的代码:

glm::mat4 projection(1.0);
projection = glm::ortho( 0.0f, 640.0f, 480.0f, 0.0f, 0.0f, 500.0f);

在屏幕上打印glm :: ortho创建的值我得到:

 0.00313   0.00000   0.00000   0.00000
 0.00000  -0.00417   0.00000   0.00000
 0.00000   0.00000  -0.00200   0.00000
-1.00000   1.00000  -1.00000   1.00000

据我所知,这不是OpenGL中值的正确顺序,因为将此矩阵乘以位置向量将忽略所有转换值.

我用着色器和一些原语测试了那个矩阵,我只得到一个空白的屏幕.但如果我手动修改矩阵如下,它可以正常工作:

 0.00313   0.00000   0.00000  -1.00000
 0.00000  -0.00417   0.00000   1.00000
 0.00000   0.00000  -0.00200  -1.00000
 0.00000   0.00000   0.00000   1.00000

此外,查看"glm/gtc/matrix_transform.inl"文件中的"ortho"函数:

template <typename valType>
inline detail::tmat4x4<valType> ortho(
    valType const & left,
    valType const & right,
    valType const & bottom,
    valType const & top,
    valType const & zNear,
    valType const & zFar)
{
    detail::tmat4x4<valType> Result(1);
    Result[0][0] = valType(2) / (right - left);
    Result[1][1] = valType(2) / (top - bottom);
    Result[2][2] = - valType(2) / (zFar - zNear);
    Result[3][0] = - (right + left) / (right - left);
    Result[3][1] = - (top + bottom) / (top - bottom);
    Result[3][2] = - (zFar + zNear) / (zFar - zNear);
    return Result;
}

我用以下代码替换了最后3个初始化行,并且工作正常:

    Result[0][3] = - (right + left) / (right - left);
    Result[1][3] = - (top + bottom) / (top - bottom);
    Result[2][3] = - (zFar + zNear) / (zFar - zNear);

这是我用于测试的最小顶点着色器(请注意,此时uni_MVP仅是上面解释的投影矩阵):

uniform mat4 uni_MVP;

in  vec2 in_Position;

void main(void)
{
  gl_Position = uni_MVP * vec4(in_Position.xy,0.0, 1.0);
}

我认为这不是一个错误,因为所有功能都以相同的方式工作.也许是我的C++编译器的一个问题,它颠倒了多维数组的顺序？如何在不修改所有GLM源代码的情况下解决此问题？

我正在使用最新版本的GLM库(0.9.1),在Windows Vista上运行Code :: Blocks和MinGW.

Answer 1

首先,它被称为换位,而不是倒置.倒置意味着完全不同的东西.其次,这正是它应该如何.OpenGL以列主要顺序访问矩阵,即矩阵元素必须遵循以下索引:

 0  4  8  12
 1  5  9  13
 2  6 10  14
 3  7 11  15

但是你常用的C/C++多维数组通常是这样的:

 0  1  2  3
 4  5  6  7
 8  9 10 11
12 13 14 15

即行和列索引被转置.较早版本的OpenGL具有一些扩展功能,允许以转置形式提供矩阵,以避免人们重写代码.它被称为GL_ARB_transpose_matrix http://www.opengl.org/registry/specs/ARB/transpose_matrix.txt

使用着色器比使用新功能更容易.glUniformMatrix有一个参数GLboolean transpose,你有3个猜测它做了什么.