使用GLM的UnProject函数

Question

我不确定如何使用GLM提供的反投影方法。

具体来说，视口是以什么格式传递的？为什么该函数不需要视图矩阵，只需要投影和世界矩阵呢？

- Puppy

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这里提供了一个Rust的解决方案，欢迎从谷歌跳转过来的任何人使用。 - vallentin

Answer 1

这里需要一点历史知识。GLM的反投影实际上是gluUnProject函数的直接替代品，该函数使用已弃用的OpenGL固定功能渲染。在此模式下，模型矩阵和视图矩阵实际上合并为“ModelView”矩阵。显然，GLM的作者在命名时省略了“view”部分，更加混淆了事情，但归根结底是传递类似于view*model的内容。

现在来看实际使用：

• win是一个向量，包含三个在窗口坐标系中有意义的分量。这些分量是视口中的坐标'x，y'，通常通过读取深度缓冲区在(x，y)处检索到的“z”坐标。
• 如果你考虑使用这个函数，模型、视图和投影矩阵应该很清楚了。但是一个好的（opengl-specific）refresher可能会有用。
• 视口被定义为glViewport中的(x，y，w，h)。X和Y指定视口的左下角（通常为0,0）。宽度和高度（w,h）。请注意，在许多其他系统中，x，y指定的是左上角，您必须转换您的y坐标，这在我下面链接的NeHe代码中显示。

应用时，你只需将提供的窗口坐标转换回对象坐标，这基本上是你的渲染代码通常所做的反向操作。

可以在NeHe文章中找到关于原始gluUnProject的半靠谱解释。但当然，那是针对OpenGL特定的，而glm可以用于其他情境。

- KillianDS

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除了视口不是一个矩阵外，它是由四个浮点数表示的。因此我对这些参数的顺序等信息感到困惑。 - Puppy

Answer 2

视口由四个浮点数传入：视口的x和y窗口坐标，接着是它的宽度和高度。这与例如glGetFloatv(GL_VIEWPORT, ...)使用的顺序相同。因此，在大多数情况下，前两个值应该为0。

正如KillianDS已经指出的那样，在实际中，model参数实际上是一个模型视图矩阵，请参见在gtx_simd_mat4.cpp中使用unProject()的示例，函数test_compute_gtx()。

    glm::mat4 E = glm::translate(D, glm::vec3(1.4f, 1.2f, 1.1f));
    glm::mat4 F = glm::perspective(i, 1.5f, 0.1f, 1000.f);
    glm::mat4 G = glm::inverse(F * E);
    glm::vec3 H = glm::unProject(glm::vec3(i), G, F, E[3]);

正如您所看到的，作为第二个参数传递的矩阵基本上是平移和透视变换的乘积。

- sschuberth