计算 3d 点的像素坐标

Question

我正在尝试计算世界 space 中 3d 点（称为 p）的像素坐标。我知道我必须通过将 p 从世界 space 乘以相机到世界矩阵的逆矩阵来将其转换为相机 space 。然后使用透视投影找到 canvas 上的点的坐标，然后将其转换为像素坐标。我认为这是正确的？

我目前一直在寻找 4x4 矩阵，该矩阵允许我将 p 从世界 space 转换为相机 space。如果我有相机位置和方向的向量，我该如何计算这个 4x4 矩阵？

vec3 cameraPos = vec3(0.f, 0.f, -5.f);
vec3 cameraDir = vec3(0.f, 0.f, 1.f);

我还需要相机向上矢量吗？这代表什么？

我正在使用 glm。

Answer 1

I am currently stuck on finding the 4x4 matrix that would allow me to convert p from world space to camera space.

那个矩阵叫做视图矩阵。视图矩阵是该矩阵的Inverse matrix，由相机位置和方向（视角）定义。
该位置是 3D 点 (cameraPos)。相机的方向由视线 (cameraDir) 和向上矢量定义。您必须定义向上矢量，例如(0, 1, 0).

OpenGL Mathematics (GLM) library provides a handy function (glm::lookAt), 通过position, target 和up-vector计算view matrix:

#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>

glm::vec3 cameraPos = glm::vec3(0.f, 0.f, -5.f);
glm::vec3 cameraDir = glm::vec3(0.f, 0.f, 1.f);
glm::vec3 cameraUp = glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f);

glm::mat4 viewMatrix = glm::lookAt(cameraPos, cameraPos+cameraDir, cameraUp);

计算 3d 点的像素坐标

Computing pixel coordinate of a 3d point

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