OpenGL ES Android矩阵变换

我有一个实现GLSurfaceView.renderer接口的渲染器；GLSURFACHEVIEW的一个子类和一些表示我要绘制的对象的类。我有你的密码 我想扩展这个功能，添加一些沿轴移动的功能，但无法管理它。对象仅旋转。 这是我的代码：

public class NotMyCoolRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

public GLShip mTriangle;
private GLBackgroundStar   mSquare;

private final float[] mMVPMatrix = new float[16];
private final float[] mProjMatrix = new float[16];
private final float[] mVMatrix = new float[16];
private final float[] mModelMatrix = new float[16];
private final float[] tempMatrix = new float[16];

public void onDrawFrame(GL10 unused) {
    // Draw background color
    GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    // Set the camera position (View matrix)
    Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, 0, 0, -3, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);
    // Calculate the projection and view transformation
    Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mVMatrix, 0);
    // Draw square
    mSquare.draw(mMVPMatrix);
    // Now moving on to triangle aka ship
    Matrix.setIdentityM(mModelMatrix, 0);
    Matrix.translateM(mModelMatrix, 0, 0.1f, 0f, 0);
    Matrix.rotateM(mModelMatrix, 0, mTriangle.mAngle, 0, 0, -1.0f);
    Matrix.multiplyMM(tempMatrix, 0, mVMatrix, 0, mProjMatrix, 0); 
    Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mModelMatrix , 0, tempMatrix , 0);  

    // Draw triangle
    mTriangle.draw(mMVPMatrix);
}
public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {
    // Adjust the viewport based on geometry changes,
    // such as screen rotation
    GLES20.glViewport(0, 0, width, height);

    float ratio = (float) width / height;

    // this projection matrix is applied to object coordinates
    // in the onDrawFrame() method
    Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7);

}

public class GLShip {
    public volatile float mAngle;
    private final String vertexShaderCode =
        // This matrix member variable provides a hook to manipulate
        // the coordinates of the objects that use this vertex shader
        "uniform mat4 uMVPMatrix;" +

        "attribute vec4 vPosition;" +
        "void main() {" +
        // the matrix must be included as a modifier of gl_Position
        "  gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
        "}";


    public void draw(float[] mvpMatrix) {
        // Add program to OpenGL environment
        GLES20.glUseProgram(mProgram);

        // get handle to vertex shader's vPosition member
        mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");

        // Enable a handle to the triangle vertices
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);

        // Prepare the triangle coordinate data
        GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
                                     GLES20.GL_FLOAT, false,
                                     vertexStride, vertexBuffer);

        // get handle to fragment shader's vColor member
        mColorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor");

        // Set color for drawing the triangle
        GLES20.glUniform4fv(mColorHandle, 1, color, 0);

        // get handle to shape's transformation matrix
        mMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
        NotMyCoolRenderer.checkGlError("glGetUniformLocation");

        // Apply the projection and view transformation
        GLES20.glUniformMatrix4fv(mMVPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0);
        NotMyCoolRenderer.checkGlError("glUniformMatrix4fv");

        // Draw the triangle
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);

        // Disable vertex array
        GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
    }
}

我的期望是，在每次重画时，对象都会被mAngle旋转，并沿Y轴平移1f。不过我只能看到旋转（也有一点投影）。 实际上，我有一些关于这方面的问题： 如何应用我的翻译矩阵和 划分opengl功能的最佳实践是什么？modelMatrix不应该存储在对象本身而不是渲染器中吗？矩阵操作应该在渲染器类中执行吗？

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我将它们组合在一起，因为我猜它们都是相关的。

如果你想看到运动，你应该更新mTriangle.mAngle每个帧（最好是作为时间的函数，以消除速度差异或其他进程造成的延迟…）

注意Matrix.setIdentityM（mModelMatrix，0）；将所有累积的旋转和平移恢复为“零”或实际恢复为单位矩阵。。。 同样的约定适用于所有set函数。 要积累所有的转换，必须

• setIdentity（model）
• 翻译（trans）；//获取旋转原点的步骤
• 旋转（旋转矩阵）；//累积旋转
• 翻译（t2）；//要再次转换到更好的位置

还应该在每次调用之间保留对象转换向量[ox，oy，oz]的值，并将它们提供给Matrix.translateM（mModelMatrix，ox，oy，oz，0）

通常，其中一个会尽早连接所有“平移、旋转、缩放”矩阵，并按每个对象缓存它们，或按具有多个对象和边界框的复杂容器分层缓存它们，以便在摄影机后面（或通常在视锥体外部）启用时可以剔除多个对象

通常情况下，一个移动的摄像机保持在一个矩阵中，每帧将其与投影矩阵相乘

您可以从以下内容开始：

float Time = System.currentTimeMillis() * 0.01f;  // 10 radians / second == fast!
Matrix.translateM(mModelMatrix, Math.sin(Time)*2.0f, 0, 1f, 0);
...

正如Tim所注意到的，没有涉及到投影矩阵，这意味着所有的z值在代码中的行为都是精确的，即使更改x&y值会产生不同

我很想说，MVP矩阵意味着相乘

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按M*V*P=（M*V）*P=M*（V*P）的顺序排列。

请注意，您没有将投影矩阵应用于正在绘制的三角形，这可能会导致问题

应该是：

Matrix.multiplyMM(mMVMatrix, 0, mVMatrix, 0, mModelMatrix, 0);  
Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVMatrix, 0); 

---

我一直在使用Android培训中的示例，下面的方法最终对我有效。（基于）

使用正确的顶点着色器：

private final String vertexShaderCode =
// This matrix member variable provides a hook to manipulate
// the coordinates of the objects that use this vertex shader
"uniform mat4 uMVPMatrix;" +
"attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
// the matrix must be included as a modifier of gl_Position
"  gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
"}";

在渲染器类中：

public class MyGL20Renderer implements GLSurfaceView.Renderer {
[...]
// create a model matrix for the triangle
private final float[] mModelMatrix = new float[16];
// create a temporary matrix for calculation purposes,
// to avoid the same matrix on the right and left side of multiplyMM later
// see https://stackoverflow.com/questions/13480043/opengl-es-android-matrix-transformations#comment18443759_13480364
private float[] mTempMatrix = new float[16];
[...]

在onDrawFrame中应用转换，从转换开始：

然后轮换：

结合旋转和平移，避免使用mModelMatrix

“与multiplyMM左右两侧的相同矩阵相同”（参见）

将模型矩阵与投影和相机视图相结合再次避免使用mModelMatrix

“与multiplyMM左右两侧的相同矩阵相同”（参见）

画形状

// Draw shape
mTriangle.draw(mMVPMatrix);

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谢谢大家，感谢所有我可以从这个线程中提取的有用输入。

我忘了提到绘图方法是由我的EventListener触发的，所以我想，我还不需要时间函数。我的三角形按预期旋转。它只是不沿着轴移动，这是因为这里有一个setRotate而不是Matrix.rotateM。（或Android API中的任何内容）我现在有了

Matrix.setIdentityM（mModelMatrix，0）；矩阵setIdentityM（mMVPMatrix，0）；矩阵。translateM（mModelMatrix，0，1f，0f，0）；旋转矩阵（mModelMatrix，0，mTriangle.mAngle，0，0，-1.0f）；矩阵。多重矩阵（tempMatrix，0，mVMatrix，0，mModelMatrix，0）；多重矩阵（mMVPMatrix，0，mProjMatrix，0，tempMatrix，0）并且仍然只看到绕Z轴旋转，没有任何其他移动。感谢您提供的将对象转换为原点的技巧。在我设法将对象移出原点后，我将解决此问题。我看不出转换不起作用的原因（除非您的摄影机=mVMatrix跟随三角形…）mProjMatrix有什么功能？我已更新了问题中的代码示例。也许你可以看看。第一行不应该是
Matrix.multiplyMM（mVMatrix，0，mVMatrix，0，mModelMatrix，0）
？如果是，我仍然只能看到旋转。No translation.AFAIK在multiplyMM的左右两侧不能有相同的矩阵：但是，如果结果元素与lhs或rhs元素重叠，则结果元素值未定义。。我在这里定义了一个新的矩阵，“ModelView”矩阵，用来保存视图*模型乘法的临时结果。做的和你一样-定义了一个临时矩阵。还是一样的问题，正如所料。仍然没有什么可以解释mProjMatrix是如何初始化的。这里是最后一个提示：尝试一步一步地复制从中得到的经验教训。它只涉及javascript，但差别几乎微乎其微。API和矩阵数学是一样的。祝你好运@另一个人建议AkiSuihkonen（针对同一教程的同一代码）使用
gl_Position=uMVPMatrix*vpposition而不是
gl_Position=vPosition*uMVPMatrix。如果我按照建议，我根本看不到我的三角形你也应该按M，V，P的顺序计算MVP矩阵。你现在按P，V的顺序计算，M@AkiSuihkonen这也不能解决问题。我根本看不到我和M*（V*P）的三角形。这是我遇到的唯一一个帮助我解决问题的教程。谢谢你的回答！如果这有助于任何其他人谁遇到了这个答案，部分
// Create a rotation transformation for the triangle
long time = SystemClock.uptimeMillis() % 4000L;
float mAngle = 0.090f * ((int) time);
Matrix.setRotateM(mRotationMatrix, 0, mAngle, 0, 0, -1.0f);

// Combine Rotation and Translation matrices 
mTempMatrix = mModelMatrix.clone();
Matrix.multiplyMM(mModelMatrix, 0, mTempMatrix, 0, mRotationMatrix, 0);

// Combine the model matrix with the projection and camera view
mTempMatrix = mMVPMatrix.clone();
Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mTempMatrix, 0, mModelMatrix, 0);

// Draw shape
mTriangle.draw(mMVPMatrix);