手动复制总账矩阵操作序列

我正在将一个玩具GL ES 1.1代码库移植到GL ES 2.0。没有内置的modelview矩阵运算，所以我尝试用4x4"当前矩阵"上的运算来替换glScalef、glTranslatef、glRotatef调用。

然而，我的矩阵数学有点粗略，乘法排序和行与列主记法等都有问题，如果有人能快速概述我应该在这里介绍的语义，我会很高兴的。

例如，假设我从一个恒等矩阵开始，然后（在ES1.1代码中）按顺序执行：

glTranslate(A);
glRotate(B);
glTranslate(C);

我需要对我的"当前矩阵"进行什么计算，才能在我发送给着色器的最终模型视图矩阵中复制此功能？我试着保留一个矩阵，对于每一次运算，都要制作一个新的矩阵来表示它，并将它乘以当前的矩阵。结果是不正确的，虽然，我认为有一些东西我不知道前/后乘法，-major，等等

有人愿意在这里对这个理论说几句话吗？谢谢（在使其超高效之前，我想先了解基本知识。）

（这：在OpenGL ES 2.0中实现固定功能的管道效率？）？问了一个类似的问题，但答案谈到了如何提高效率，并没有真正启发我数学等价性。）

基本上，您正在寻找一个opengl矩阵堆栈的替代品来进行转换。

假设您使用的是c/c++，我建议您查看一下GLM库：http://glm.g-truc.net/

它是一个只有头的库，易于使用，是opengl 2.0之前矩阵堆栈的完美替代品。它甚至为不推荐使用的glu函数提供了功能，如gluOrtho（）和gluPerspective（）。Glm的矩阵可以很容易地传递到着色器，因为它们是在考虑着色器的情况下构思的。

您将不得不对代码进行一些更改；例如，将您自己的顶点/矩阵定义转换为glm:：vec3/glm:：mat4。

以下是我如何构造传递给顶点着色器的mvp矩阵的示例：在这种情况下，actorInstance类有一些属性，如位置（在世界中）和旋转，定义为glm:：vec3。构建的模型、模型/视图和模型/视图/投影矩阵都是类的属性：

void CActorInstance::update(glm::mat4 viewMatrix, glm::mat4 projectionMatrix)
{
    // act according to class behavior
    this->actorClass->act(&input, &world, &direction, &rotation);
    // calculate the translation matrix
    glm::mat4 translate = glm::mat4();
    translate = glm::translate( glm::mat4(), world);
    // calculate the rotation matrix   
    glm::mat4 rotateX = glm::rotate( glm::mat4(1.0f), rotation.x, glm::vec3(1,0,0));
    glm::mat4 rotateY = glm::rotate( glm::mat4(1.0f), rotation.y, glm::vec3(0,1,0));
    glm::mat4 rotateZ = glm::rotate( glm::mat4(1.0f), rotation.z, glm::vec3(0,0,1));
    glm::mat4 rotate = rotateX * rotateY * rotateZ;
    // calculate the model matrix
    mMatrix = translate * rotate;
    // calculate the model/view matrix
    mvMatrix = viewMatrix * mMatrix;
    // calculate the model/view/projection matrix
    mvpMatrix = projectionMatrix * mvMatrix;
};

显然，每个对象的mvp矩阵在每帧都会根据对象的位置和旋转进行更新。viewMatrix和projectionMatrix是从我的相机课上传下来的。然后使用该矩阵来渲染网格：

    void CMesh::renderMesh(GLuint program, glm::mat4 *mvp)
    {
        glUseProgram(program);
        int mvpLocation = glGetUniformLocation(program, "mvpMatrix");
        int texLocation = glGetUniformLocation(program, "baseMap");
        glUniformMatrix4fv( mvpLocation, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(*mvp));
// rendering code ommitted

    };

希望这有帮助：）

EDIT：实现矩阵堆栈的建议

stl::stack<glm::mat4> matrixStack; // the matrix stack
matrixStack.push_back(glm::mat4()); // push an identity matrix on the stack

这就是你的glLoadIdentity（）。。。

我试着保留一个矩阵，对于每个操作表示它的矩阵，并将其乘以当前矩阵。

好吧，事情就是这样做的。没有什么特别的。

调用glRotate、glTranslate和glScale（当然还有glOrtho、glFrustum、gluLookAt和gluPerspective）的相应矩阵很容易构建，如链接中所示。

您只需将当前矩阵M:上的各个变换矩阵T进行右乘即可

M' = M * T

因为我们（或您想要复制的旧OpenGL）希望在绘制之前调用的最后一个变换首先应用于对象。

然后，你还必须与矩阵的存储保持一致（行主与列主），无论你选择哪一个。但是，由于您使用的是OpenGL，列主存储将是一个好主意，因为它可以让您更容易地将它们上传到GLSL（尽管没有反对转置标志），与矢量化SIMD指令（如x86的SSE）配合得更好，而且与为OpenGL设计的其他库配合得更好（出于同样的原因使用列主矩阵）。你只需要与存储保持一致，不要在不同的函数调用中混淆它。

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