在GLSL顶点着色器中使用正确的坐标系

Question

我似乎有一个奇怪的问题。我像这样设置了OpenGL：

glViewport(0, 0, width, height);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(0, width, height, 0, -width, width);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();

很显然，宽度和高度是我的窗口大小，即600乘以400。在OpenGL内部一切正常，我可以在正确的坐标系中移动。例如，将绘制的内容向右平移200像素。

现在，在我的顶点着色器中，我似乎无法使用相同的坐标系，我按照惯例进行操作：

vec4 pos  = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;   
gl_Position = pos;

在main()函数内，一切似乎都很正常。然而，当我尝试这样做时：

vec4 pos  = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;   
pos.x+= 1.0;
pos.y-= 1.0;
gl_Position = pos;

顶点的位置不是在每个方向上移动1个像素，而是在x方向上移动300个像素，在y方向上移动200个像素。

我知道我可以在着色器中缩放这些值，但这似乎有点不太干净。我肯定在设置中做错了什么。非常感谢任何帮助。

- whg

Answer 1

gl_Position输出的位置不是屏幕空间，而是剪裁空间。剪裁空间在每个方向上从-1到1，经过隐含的/w除法。glOrtho对投影进行转换，会将[0, 800]x[0,600]范围内的坐标进行偏移/缩放，以映射到[-1,1]。

转换为屏幕像素空间的变换是通过视口变换实现的。视口将NDC坐标（这些是剪裁坐标之后的一小但重要的步骤）与窗口尺寸相关联。投影不需要依赖视口尺寸（当然，如果想要按像素放置物体，则使用将眼空间坐标映射到屏幕像素空间的投影是可取的）。

- datenwolf

Answer 2

你正在应用变换之后的[+1, -1]翻译。-1<=x<=1，-1<=y<=1对应于此转换后视口的边缘，这就是为什么您会得到宽度/2和高度/2的增量的原因。

- Brett Hale