从OpenGL ES开始。 使用像素绘图

Question

我开始学习使用java的android（GL10）中的开放GL，我按照一些教程来绘制正方形，三角形等。

现在我开始画出一些想法，但我真的很困惑屏幕的绘图顶点。 当我使用openGL ES绘制一些东西时，我必须指定我想要绘制的屏幕部分以及纹理相同的部分...

所以我开始做一些测试，然后用这个顶点打印出一个全屏纹理：

(-1, -1, //top left
 -1, 1, //bottom left
 1, -1, //top right
 1, 1); //bottom right

为什么这是全屏？ OpenGL坐标的中心不是左上角（0,0）？ 为什么这个顶点的绘制是正确的？ 看起来中心真的是屏幕的真正中心，宽度和高度从-1 ... 1，但我真的不明白，因为我认为中心位于左上角......

另一个问题......我读了很多c ++代码，他们用像素打印。 在使用像素的电子游戏中似乎非常必要，因为需要事物的确切位置，并且-1 ... 1我不能非常精确。 我怎样才能使用像素而不是-1 ... 1？

非常感谢和抱歉我的英语不好。 谢谢

Answer 1

为什么这是全屏？ OpenGL坐标的中心不是左上角（0,0）？ 为什么这个顶点的绘制是正确的？ 看起来中心真的是屏幕的真正中心，宽度和高度从-1 ... 1，但我真的不明白，因为我认为中心位于左上角......

有三件事情在一起。 所谓的视口 ，即所谓的标准化设备坐标 （NDC），以及从模型空间到眼睛空间到剪辑空间到NDC空间的投影。

视口选择窗口中NDC范围的部分

[-1…1]×[-1…1]

被映射到。 函数签名是glViewport(x, y, width, height) 。 OpenGL假设一个坐标系统，NDC x坐标上升到右边，上升的NDC y坐标上升。

因此，如果您调用glViewport(0, 0, window_width, window_height) ，这也是OpenGL上下文第一次绑定到窗口后的默认值，NDC坐标（-1，-1）将位于左下角，窗口右上角的NDC坐标（1,1）。

OpenGL首先将所有转换设置为identity，这意味着，您通过的顶点坐标将直接进入NDC空间并按此解释。 但是，在OpenGL中大部分时间你都在申请连续转换：

• 模型观察

和

• 投影

模型视图变换用于在静止的眼睛/摄像机（总是位于（0,0,0））前面移动世界。 放置相机只是意味着，增加了对整个世界的额外转换（视图转换），这与您将相机放置在世界中的方式完全相反。 固定函数OpenGL将此称为 MODELVIEW矩阵 ， 如果矩阵模式已设置为 GL_MODELVIEW 则访问该矩阵 。

投影变换是OpenGL的一种镜头。 您可以使用它来设置是宽角度还是小角度（如果是透视）或长方体（正投影）的边缘，甚至是不同的角度。 固定函数OpenGL将此调用称为 PROJECTION矩阵 ， 如果矩阵模式已设置为 GL_PROJECTION， 则访问该矩阵 。

在剪切投影基元之后，如果应用透视投影，则应用所谓的均匀分割 ，这产生实际的透视效果。

此时，顶点已转换为NDC空间，然后如开头所述，将其映射到视口。

---

关于你的问题：你想要的是一个投影 ，它将顶点坐标1：1映射到视口像素。 很容易：

glViewport(0, 0, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if( origin_lower_left ) {
    glOrtho(0, width, height, 0, -1, 1);
} else {
    glOrtho(0, width, 0, height, -1, 1);
}
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();

现在顶点坐标映射到视口像素。

---

更新：按三角形绘制完整视口纹理四边形：

OpenGL-2.1和OpenGL ES-1

void fullscreenquad(int width, int height, GLuint texture)
{
    GLfloat vtcs[] = {
      0, 0,
      1, 0,
      1, 1,
      0, 1
    };

    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

    glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, vtcs);
    glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, vtcs);

    glViewport(0, 0, width, height);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(0, 1, 0, 1, -1, 1);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, 4);
}

Answer 2

默认情况下，opengl相机放置在指向负z轴的原点。 无论飞机附近的投影是什么，都可以在屏幕上看到。 因此，屏幕的中心对应于（0,0）

根据您要绘制的内容，您可以选择使用GL_POINT，GL_LINE和GL_TRIANGLE进行绘制。

您可以使用GL_POINTS为屏幕上的某些像素着色，但是如果您需要绘制对象/网格（如茶壶，立方体等），则应该使用三角形。

Answer 3

您需要阅读更多内容以使事情更清晰。 在openGL中，指定一个视口。 此视口是您对OpenGL空间的视图，因此如果您将其设置为使屏幕中心位于屏幕中间并且视图从-1扩展到1，那么这是您对OpenGL的全面了解。 不要将它与Android中的屏幕坐标混合（这些坐标的原点位于左上角，如上所述）。 您需要在这些坐标之间进行转换（例如，对于touchevents）以匹配其他坐标系。