计算lookat矩阵没有奏效

Question

我试图将我的场景建模为我的影子映射的准备，但是我非常混乱。

计算我的着色器中位置的线：gl_Position = light_projection_matrix * light_view_matrix * light_model_matrix * position;，位置是一个模型坐标（在我的情况下等于世界坐标），我将其读为vec4，并且证明该部分已被证明是有效的。

现在，我使用以下内容，用Java编码为我的矩阵：

lightModelMatrix.identity().multiply(modelMatrix);
lightViewMatrix.identity().lookAt(new Vector3f(-20f, 7.5f, -20f), Vector3f.O, Vector3f.Y);
lightProjectionMatrix.identity().frustum(-1f, 1f, -1f, 1f, -200f, 200f);

其中 modelMatrix是 identity()

我认为问题是lookAt矩阵正在更改我的向量的.w组件，我不确定是否应该发生这种情况，我只知道投影矩阵必须计算.w组件。

所以这是我的lookAt的代码：

public Matrix4f lookAt(final Vector3f eye, final Vector3f at, final Vector3f up) {
    Vector3f zAxis = at.subtract(eye).normalized();
    Vector3f xAxis = up.cross(zAxis).normalized();
    Vector3f yAxis = zAxis.cross(xAxis);
    return multiply(
        xAxis.getX(),   xAxis.getY(),   xAxis.getZ(),   -xAxis.dot(eye),    //X column
        yAxis.getX(),   yAxis.getY(),   yAxis.getZ(),   -yAxis.dot(eye),    //Y column
        zAxis.getX(),   zAxis.getY(),   zAxis.getZ(),   -zAxis.dot(eye),    //Z column
        0.0f,           0.0f,           0.0f,           1.0f                //W column
    );
}

我的代码中的所有矩阵均按列主要顺序定义。

另外，调试在顶点着色器中计算的gl_Position的好方法是什么？

Answer 1

在投影矩阵中，近/远值应为正。

在视图矩阵中，您的zAxis应该向后指向（从目标到眼睛），以便(xAxis, yAxis, zAxis)是右手的正交基础：

    Vector3f zAxis = eye.subtract(at).normalized();

通过此修改，该矩阵的其余计算似乎正确。作为参考，请参阅此答案，以获取" look in"矩阵的完整推导。

另外，在顶点着色器中计算出的GL_Position的好方法是什么？

是否存在问题？

在此上下文中，最简单的方法是从模型中获取一个顶点（或几个顶点或其边界框），然后在软件中应用顶点着色器中完成的转换。然后检查结果以查看是否有意义（在视图内，正确的距离等...）。