c++ - 计算3D点的像素坐标

Question

我正在尝试计算世界空间中3d点(称为p)的像素坐标。我知道我必须通过将p乘以“相机与世界”矩阵的逆来将p从世界空间转换为相机空间。然后使用透视投影在 Canvas 上找到该点的坐标，然后将其转换为像素坐标。我认为这是正确的吗？

我目前坚持寻找4x4矩阵，该矩阵可以让我将p从世界空间转换为相机空间。如果我有相机位置和方向的 vector ，如何计算此4x4矩阵？

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

我还需要一个相机向上 vector ，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.

该矩阵称为 View 矩阵。 View 矩阵是该矩阵的Inverse matrix，由相机位置和方向(视点)定义。
位置是3D点(cameraPos)。摄像机的方向由视线(cameraDir)和上 vector 定义。您必须定义上 vector ，例如(0，1，0)。

OpenGL Mathematics (GLM)库提供了一个方便的函数( glm::lookAt )，用于通过位置，目标和上 vector 来计算 View 矩阵:

#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);