OpenGL 基础变化与矩阵堆栈

OpenGL中涉及的基础变化:

视图变换

• 视图变换是应用到场景中的第一种变换，通过物体/观察者在Z轴上的移动，确定场景中利于观察的位置
• 默认情况下，透视投影中的观察者位置处于原点（0，0，0），并沿着z轴负方向看向屏幕里面，一般通过moveForward方法来调整观察者位置，moveForward默认的朝向是-z轴，所以向屏幕里面移动传正数值，向屏幕外即+z轴，需要传负数值
• 引用《OpenGL 超级宝典 第5版》96页文字：从大局上考虑，在应用任何其他模型变换之前，必须先应用视图变换，这句话的意思就是我们后续的其他模型变换，其实都是基于视图变换后的新坐标进行的。

模型变换

模型变换其实就是物体通过平移、旋转、缩放的操作，将物体移动到你想要的位置的一个过程。

模型变换中，两个变换的顺序是不能交换的，交换后的矩阵相乘结果是不一致的，如下图：

主要还是因为矩阵相乘采用的是矩阵的叉乘，而矩阵叉乘是不满足交换律的。

另外，在模型变换过程中，有两种观察方式，

1. 移动观察者 即 观察者动，物体不动
2. 移动坐标系 即 观察者不动，物体动

3种模型变换相对应的OpenGL方法

矩阵堆栈

矩阵堆栈中关于入栈、相乘、出栈的流程:

1. 原始矩阵堆栈中，拷贝一份栈顶矩阵，压入栈顶
2. 当有变换操作时，将变换操作的矩阵与矩阵堆栈栈顶相乘，将其结果覆盖栈顶矩阵
3. 如果还有其他矩阵入栈，则继续相乘
4. 当没有矩阵需要push，即图形绘制完成后，需要pop栈顶矩阵

需要注意：

• 用了几个push，就需要pop几个矩阵，push与pop是一一对相应的
• 最终的矩阵堆栈仍然是最初时的矩阵堆栈