C opengl视图、投影和正交纵横比

有很多关于opengl 3D投影矩阵的优秀教程，但我不做3D。我真的很难按照自己的喜好设置正交投影

整数宽度=320； 内部高度=480

我使用这些设置创建视图投影矩阵

//eyex, eyey, eyez, centerx, centery, centerz, upx, upy, upz//
matrix view = (0, 0, -20, 0, 0, -1, 0, 1, 0);

matrix projection = (0, width, 0, height, 1, 100);
glViewport(0, width, 0, -height);

创建此视图和投影矩阵并将其传递给gpu后

然后我创建了一个从

-1，-1到1,1的四元组，使其原点位于中心

然后我为四边形做了一个比例矩阵，这样我就可以在屏幕上看到它了。它呈现为一个完美的正方形，但当然，视口或透视矩阵不应该是正方形。它应该是矩形的

如何设置glViewport和透视矩阵，以便保持纵横比

例如，我现在有宽高比，即宽度/高度。如何将其与投影矩阵和视口一起使用

@Reto可能是对的，我想得太多了，但opengl应用程序接口对我来说有点棘手

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我画了一幅图，希望有助于澄清问题

假设我希望视口为320x480像素。我想要两种不同的缩放模式，我可以选择。要么保持一个固定的高度
其中，宽度将增长以显示更多水平视图，或固定宽度，高度将增长以显示更多垂直视图

这是图片

比如说，我设计了一个320x480左右的场景，我把所有的东西都布置好，我知道我想放大宽度，但保持一个固定的高度

如何从纵横比中使用glViewport和正交投影矩阵实现这一点？
使用正交投影时，您可以简单地将正交矩阵视为在xy平面中定义某个轴对齐的2D矩形，该矩形描述映射到视口的场景区域。如果该矩形的纵横比与视口的纵横比不匹配，则图像将相应地偏离

让我们使用以下定义：

V: aspect of the viewport:
  V = viewport_width / viewport_height
P: aspect of the ortho projection:
  P = (right - left) / (top - bottom)
O: aspect of some axis-aligned rectangle which is drawn
  O = (x_max - x_min) / (y_max - y_min)

应用变换时，对象将在屏幕上显示纵横比
O/p*V

通常，当谈到“保持纵横比”时，我们设置
p==V
，以便
V/p
在上述公式中相互抵消，并且对象以其在眼睛空间中绘制的纵横比显示

这正是您使用代码所得到的：

然后我创建了一个从
-1，-1到1,1的四元组，使其原点位于中心

这是一个正方形，我想知道，在保持纵横比的情况下，你怎么能期望它变成一个矩形

从您的图像可以清楚地看出，您感兴趣的对象是一个纵横比为2/3的矩形。所以你也应该把它画成这样一个长宽比的矩形。实现这一点有多种方法。由于视口大小似乎是给定的，因此可以调整
O
或
P
或两者

然而，在我看来，你似乎完全是把事情复杂化了。如果我没弄错的话，你有一些320x480像素的“设计空间”，这是你的“感兴趣区域”，无论视口大小如何，你都希望它在屏幕上可见。要实现这一点，您可以执行以下操作：

float target_width = 320.f;
float target_height = 480.f;
float A = target_width / target_height; // target aspect ratio 
// ... calculate V as above
if (V >= A) {
    // wide viewport, use full height
    ortho(-V/A * target_width/2.0f, V/A * target_width/2.0f, -target_height/2.0f, target_height/2.0f, ...);
} else {
    // tall viewport, use full width
    ortho(-target_width/2.0f, target_width/2.0f, -A/V*target_height/2.0f, A/V*target_height/2.0f, ...);
}

现在，您可以在像素的“设计范围”内工作。在该示例中，始终可见的范围将从
（-160，-240）
到（160，240）`，如果您使用该坐标精确绘制矩形，则它将与图像中的蓝色框在任何视口中匹配。如果你不想让原点在中间，你当然可以翻译它。
你想达到什么目的？二维图形要使用什么坐标范围？你可能把这个问题弄得太复杂了，但我不清楚你到底想做什么。@RetoKoradi我给这个问题添加了一张图片和一些细节。谢谢你的回答。这是我在这个问题上见过的最详细的一次。特别是在3个不同的地方，纵横比可以发挥作用。当你说如果你不想原点在中心，你可以平移它，这就是平移视图投影吗？还有没有一本书像你在这里做的那样，以简洁的方式详细介绍了这三个不同的方面？我真的需要理解这一点，这样我才能继续使用我的opengl，因为无论你渲染得多么好，如果它不可见，这仍然是一个问题。好吧，你在哪个矩阵中放置的翻译几乎是一个哲学问题。这将取决于如何想象这些事情。您可以直接将其放入投影矩阵（这相当于直接更改这些参数），以便移动眼睛空间中的视图体积，也可以将其放入视图矩阵中，以便在世界空间中的视图体积移动时，您的“虚拟摄影机”位置仍然代表视图矩形的中心。或者你可以移动所有物体。谢谢，这是一个很好的解释，但我发现了一个错误。应该是：正交（-target\u width/2.0f，target\u width/2.0f，-A/v目标高度/2.0f，A/v目标高度/2.0f，…）；这是没有“-”的顶部@Umka：谢谢你发现了这个，修复了它。