C++ 如果在cpu上计算，则在着色器上计算规格化设备坐标会显示不同的结果

我已经创建了一个正交投影相机，用于简单的opengl 2d渲染器。 目前我的问题是，当我在着色器上计算归一化设备坐标时，计算出的归一化设备坐标是错误的，但是当我在cpu上计算它们时，我得到了期望的结果

我使用以下公式创建了正交投影矩阵：

2 / (right - left), 0, 0, -((right + left) / (right - left)),
0, 2 / (top - bottom), 0, -((top + bottom) / (top - bottom)),
0, 0, -2 / (zFar - zNear), -((zFar + zNear) / (zFar - zNear)),
0, 0, 0, 1

ViewProjectionMatrix * Transform * Position

其中，right=1280，left=0，top=0，bottom=720，zFar=1.0，zNear=-1.0

因此，如果我使用以下顶点位置创建一个矩形：

float vertices[5 * 4] = {
    //vertex pos                tex pos
    0.0f,    720.0f, 0.0f,      0.0f, 0.0f, //bottom left
    1280.0f, 720.0f, 0.0f,      1.0f, 0.0f, //bottom right
    1280.0f, 0.0f,   0.0f,      1.0f, 1.0f, //top right
    0.0f,    0.0f,   0.0f,      0.0f, 1.0f  // top left
};

它将导致一个矩形填充整个屏幕

为了计算标准化设备坐标，我使用以下公式：

2 / (right - left), 0, 0, -((right + left) / (right - left)),
0, 2 / (top - bottom), 0, -((top + bottom) / (top - bottom)),
0, 0, -2 / (zFar - zNear), -((zFar + zNear) / (zFar - zNear)),
0, 0, 0, 1

ViewProjectionMatrix * Transform * Position

在顶点着色器中，它如下所示：

layout(location = 0) in vec3 a_Position;
layout(location = 1) in vec2 a_TexCoord;

uniform mat4 u_ViewProjection;
uniform mat4 u_Transform;
uniform vec4 position;
out vec2 v_TexCoord;

void main()
{
    v_TexCoord =  a_TexCoord;
    gl_Position = u_ViewProjection * u_Transform * vec4(a_Position, 1.0);
}

u_ViewProjection是上述的ViewProjection矩阵，u_Transform是一个变换矩阵，在这种情况下是一个简单的单位矩阵，a_位置是顶点位置

使用上述值，将生成以下渲染：

现在，如果我使用以下代码在cpu上进行计算：

Mat4x4f transform = Mat4x4f::translate(Mat4x4f(1.0f), Vector3f(0.0f, 0.0f, 0.0f)) * 
Mat4x4f::scale(Vector3f(1.0f, 1.0f, 1.0f));

// ViewProjectionMatrix * Transform * Position
Vector4f tl = camera.getViewProjectionMatrix() * transform * Vector4f(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); 

该变换与传递到u_变换的变换相同，对于传递到u_ViewProjection的camera.getViewProjectionMatrix也是相同的变换

这里我得到了期望的结果：x=-1.0，y=1.0，它应该是屏幕的左上角

那么我的问题… 我是否在着色器中做错了什么，或者是其他原因导致了这种情况

编辑1 正如在接受的答案中所说的，投影矩阵需要进行转置，我使用以下来源得出该矩阵：。 不幸的是，这里他们显示了一幅图像，暗示它是ColumMajor，而实际上是row major，请参见下面的屏幕截图：

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您必须传输矩阵，因为OpenGL矩阵是按列主顺序存储的

见第108页：

要通过指定向量或标量来初始化矩阵，组件将按列主顺序分配给矩阵元素：

mat4（float，float，float，float，//第一列
float，float，float，float，//第二列
float，float，float，float，//第三列
浮动，浮动，浮动，浮动）；//第四栏

4*4 OpenGL矩阵的内存映像

c0 c1 c2 c3 c0 c1 c2 c3
[Xx Yx Zx Tx][0 4 8 12]
[Xy Yy Zy Ty][1 5 9 13]
[Xz Yz Zz Tz][2 6 10 14]
[  0   0   0   1 ]        [  3   7  11  15 ]

看起来像这样：

layout(location = 0) in vec3 a_Position;
layout(location = 1) in vec2 a_TexCoord;

uniform mat4 u_ViewProjection;
uniform mat4 u_Transform;
uniform vec4 position;
out vec2 v_TexCoord;

void main()
{
    v_TexCoord =  a_TexCoord;
    gl_Position = u_ViewProjection * u_Transform * vec4(a_Position, 1.0);
}

[Xx，Xy，Xz，0，Yx，Yy，Yz，0，Zx，Zy，Zz，0，Tx，Ty，Tz，1]

因此，视图矩阵必须是

2/（右-左），0,0,0，
0,2/（上下），0,0，
0,0，-2/（zFar-zNear），0，
-（（右+左）/（右-左）），-（（上+下）/（上-下）），-（（zFar+zNear）/（zFar-zNear）），1

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另一个选项是反转顶点着色器中的乘法顺序：

gl_Position=vec4（a_Position，1.0）*u_变换*u_视图投影；

见：

如果将向量从左侧乘以矩阵，则结果对应于将行向量从左侧乘以矩阵。这相当于将列向量从右侧乘以转置矩阵：

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您没有提供足够的信息，但可能必须传输矩阵。注意，OpenGL矩阵是按列主顺序存储的。您对CPU实现的看法如何？回答得好。值得注意的是，使用列主矩阵进行后乘法与使用行主矩阵进行前乘法相同。只要CPU和GPU之间的一致性，这实际上取决于他们更喜欢使用哪个应用程序。ALU们对这两种情况都不在乎。@3是的，我知道，但我尽量简短回答。我想你知道。该评论实际上是针对花生画廊的。：）@3无论如何，我已经在答案的末尾添加了一个注释。这似乎确实解决了问题，虽然我用作指导，但这很奇怪，但在这里，他们使用了错误的图像显示行主投影矩阵，而告诉它是列主投影矩阵，我自己仍然应该看到这一点