Я работаю над проблемой машинного зрения, которая требует рендеринга 3-й модели с помощью калиброванной камеры. Я пишу функцию, которая повреждает калиброванную матрицу камеры в modelview матрицу и матрицу проекции, но я столкнулся с интересным явлением в opengl, который игнорирует объяснение (по крайней мере, мной).
Краткое описание - то, что отрицание матрицы проекции не приводит ни к чему представляемому (по крайней мере по моему опыту). Я ожидал бы, что умножение матрицы проекции любым скаляром не будет иметь никакого эффекта, потому что это преобразовывает однородные координаты, которые незатронуты путем масштабирования.
Ниже мое обоснование, почему я нахожу, что это неожиданно; возможно, кто-то может указать, где мое обоснование испорчено.
Вообразите следующую матрицу перспективной проекции, которая дает корректные результаты:
[ a b c 0 ]
P = [ 0 d e 0 ]
[ 0 0 f g ]
[ 0 0 h 0 ]
Умножение этого координатами камеры дает гомогенные координаты клипа:
[x_c] [ a b c 0 ] [X_e]
[y_c] = [ 0 d e 0 ] * [Y_e]
[z_c] [ 0 0 f g ] [Z_e]
[w_c] [ 0 0 h 0 ] [W_e]
Наконец, для получения нормализованных координат устройства мы делим x_c, y_c, и z_c w_c:
[x_n] [x_c/w_c]
[y_n] = [y_c/w_c]
[z_n] [z_c/w_c]
Теперь, если мы инвертируем P, получающиеся координаты клипа должны отрицаться, но так как они - однородные координаты, умножающийся любым скаляром (например,-1) не должен иметь никакого влияния на получающихся нормализованных координатах устройства. Однако в openGl, инвертируя P не приводит ни к чему представляемому. Я могу умножить P на любой неотрицательный скаляр и получить те же самые представленные результаты, но как только я умножаюсь отрицательным скаляром, ничто не представляет. Что продолжается здесь??
Спасибо!
Ну, суть проверка отсечения выполняется посредством:
-w_c < x_c < w_c
-w_c < y_c < w_c
-w_c < z_c < w_c
Умножение на отрицательное значение прерывает этот тест.
Я только что нашел этот лакомый кусочек, который приближается к ответу:
Из Красной книги, приложение G:
Избегайте использования отрицательных координат вершины w и отрицательных координат текстуры q. OpenGL может неправильно обрезать такие координаты и может делать ошибки интерполяции при затенении примитивов, определенных такими координатами.
Инвертирование матрицы проекции приведет к отрицательной координате отсечения W, и, очевидно, opengl это не нравится. Но может ли кто-нибудь объяснить, ПОЧЕМУ opengl не обрабатывает этот случай?
Причины, о которых я могу думать:
Также, поскольку вы упомянули использование матрицы камеры и то, что вы инвертировали матрицу проекции, я должен спросить... к каким матрицам вы применяете что из матрицы камеры? Работа с матрицей проекции с сохранением ближнего/дальнего/дальнего/дальнего/дальнего/аспектного расстояния вызывает всевозможные проблемы в буфере глубины, включая все, что использует z (тестирование глубины, выборка лиц и т.д.).
В разделе OpenGL FAQ по преобразованиям есть некоторые подробности.