OpenGL ES正交投影实现方法（三）

OpenGL ES正交投影实现方法（三）

在前两篇文章中，我们已经了解了OpenGL ES正交投影的基本概念和实现方法。本文将为大家介绍如何在OpenGL ES中实现正交投影。我们将通过以下步骤来完成这个过程。

步骤一：创建投影矩阵

在OpenGL ES中，我们可以使用以下公式来创建投影矩阵：

Ortho(left, right, bottom, top, near, far);

其中，left、right、bottom、top、near和far分别代表了视景体的左、右、下、上、近和远平面。我们可以通过这个公式来创建一个正交投影矩阵。

代码示例：

mat4 projection = glm::ortho(left, right, bottom, top, near, far);

步骤二：设置模型矩阵

经过第一步处理，我们已经创建了投影矩阵，接下来是设置模型矩阵。我们需要将模型矩阵与投影矩阵相乘，以便在渲染场景时正确处理正交投影。

代码示例：

mat4 model = glm::mat4(1.0f);
mat4 mvp = projection * model;

步骤三：传递MVP矩阵

最后一步是将MVP矩阵传递给顶点着色器，以便在渲染时正确处理正交投影。

代码示例：

unsigned int transformLoc = glGetUniformLocation(shaderProgram, "u_mvp");
glUniformMatrix4fv(transformLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvp));

到这里，我们就完成了OpenGL ES正交投影的实现。接下来，我们将通过示例来详细说明如何使用上述代码实现正交投影。

示例1：渲染矩形

这是一个简单的例子，我们将在屏幕上渲染一个矩形。首先，我们需要定义一些基本变量，如矩形的宽度、高度以及左、右、下、上、近、远平面。然后，我们需要创建投影矩阵并将其与模型矩阵相乘。

代码示例：

float width = 800.0f;
float height = 600.0f;
float near = 0.1f;
float far = 1000.0f;
float left = -width  / 2.0f;
float right = width / 2.0f;
float bottom = -height / 2.0f;
float top = height / 2.0f;

mat4 projection = glm::ortho(left, right, bottom, top, near, far);

mat4 model = glm::mat4(1.0f);
mat4 mvp = projection * model;

现在，我们已经创建了MVP矩阵，接下来，我们需要创建一个VAO，并将顶点数据绑定到它上面。然后，我们需要编写顶点着色器和片段着色器，并将它们与程序链接。最后，我们需要将MVP矩阵传递给顶点着色器。

代码示例：

// 创建VAO和VBO
unsigned int VAO, VBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
glBindVertexArray(VAO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

// 填充顶点数据
float vertices[] = {
    // 顶点位置             // 纹理坐标
    0.5f,  0.5f, 0.0f,      1.0f, 1.0f,
    0.5f, -0.5f, 0.0f,      1.0f, 0.0f,
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,     0.0f, 0.0f,
    -0.5f, 0.5f, 0.0f,      0.0f, 1.0f
};
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);

// 编写顶点着色器和片段着色器代码
// ...

// 将MVP矩阵传递给顶点着色器
unsigned int transformLoc = glGetUniformLocation(shaderProgram, "u_mvp");
glUniformMatrix4fv(transformLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvp));

示例2：渲染3D模型

在上一个示例中，我们已经学会了如何渲染一个2D矩形。现在，我们将学习如何在OpenGL ES中渲染一个3D模型。这里我们使用Assimp库来加载3D模型。在加载完成3D模型后，我们需要将其渲染到屏幕上。为了实现这一点，我们需要使用上述步骤中的相同方法来创建MVP矩阵并将其传递给顶点着色器。

代码示例：

// 加载3D模型并创建VAO
unsigned int VAO;
aiMesh* mesh = scene->mMeshes[0];
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glBindVertexArray(VAO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Position));
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, Normal));
glEnableVertexAttribArray(1);

// 创建MVP矩阵
mat4 projection = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)width / (float)height, near, far);
mat4 view = glm::lookAt(cameraPos, cameraPos + cameraFront, cameraUp);
mat4 model = glm::mat4(1.0f);
mat4 mvp = projection * view * model;

// 将MVP矩阵传递给顶点着色器
unsigned int transformLoc = glGetUniformLocation(shaderProgram, "u_mvp");
glUniformMatrix4fv(transformLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvp));

在本例中，我们使用了透视投影矩阵而不是正交投影矩阵，因为它适用于3D场景。这样一来，我们就可以获得逼真的3D效果。

到这里，我们已经介绍完了OpenGL ES正交投影的实现方法。希望上述代码示例可以帮助您更好地理解本文所述的方法。祝您好运！