是否可以將gluLookAt與Vertex Shader結合使用？

Question

經過一段相當長的Google Session後，我有足夠的空間！

我有一個python/opengl應用程序，用一些簡單的Quad，我用gluLookAt在場景中移動。然後我只需要一個Quad的紋理，所以我現在明顯使用這個Quad的着色器程序。

現在，當我使用gluLookAt時，帶有紋理的Quad不會移動，我也能理解。

現在有什麼辦法可以讓gluLookAt函數與着色器程序一起工作，獲得當前矩陣堆棧，以便我可以爲它提供着色器程序，或者必須重寫孔應用程序並重新創建glulookup函數like he did（在着色器中還是在CPU上）？

EDIT1： 我使用：

• 蟒3.5

• PyOpenGL 3.1.0

• GLSL 1.4（According to this list）

EDIT2（我的解決方案）：

自從我開了這個線程，一些事情發生了變化，但與你的guideance我得到了一個現代&穩定的解決方案。

有3個主要部件，我必須畫。一個靜態字段，一些行（爲了更好的可視化）和一些可移動的四邊形。

該字段現在被寫入一個數組中的VBO。 （與單個繪圖命令相比有重大改進）

可移動的正方形和線條以相同的原理工作，但是它們是動態的並且必須隨每個框架重新上傳。

Foreach類型的對象我有一個頂點+片段着色器程序。我知道我可以使用一個大的，但這不是它應該的。

將每個矩陣（模型，視圖，投影）分配給一個統一體，然後與頂點着色器中的VBO的頂點相乘。

場的Vertex Shader（例）：

#version 330 

uniform mat4 uniform_Model; 
uniform mat4 uniform_View; 
uniform mat4 uniform_Projection; 

in vec3 Quad_Color_Attrib; 
in vec3 Quad_Size_Attrib; 

out vec3 frag_ColorId; 

void main() 
{ 
    // Pass the tex coord straight through to the fragment shader 
    frag_ColorId = Quad_Color_Attrib; 

    // Remember : inverted ! 
    gl_Position = uniform_Projection * uniform_View * uniform_Model * vec4(Quad_Size_Attrib,1); 
} 

我問什麼是不該做的正確方法。（新老結合的OpenGL） 不幸的是我不能共享孔代碼，因爲它是，但我在這裏，你可以找到所有的OpenGL鍵碼：

頂點/片斷着色器程序裝載機：

Link to a gist

初始化頂點/片段着色器（在這種情況下爲場）

def init_field(self, p_VertexShaderPath, p_FragmentShaderPath, p_FieldList, p_FieldCount): 
    # ############### Field Shader ############### 

    # Shader Program 
    self.m_FieldShader = LoadShaders(p_VertexShaderPath, p_FragmentShaderPath) 
    glUseProgram(self.m_FieldShader) 

    # VAO 
    self.m_FieldVAO = glGenVertexArrays(1) 
    glBindVertexArray(self.m_FieldVAO) 

    # Field Definition   
    self.m_FieldCount = p_FieldCount 
    t_Vertices = [] 

    for t_FieldNr in p_FieldList: 
     x = p_FieldList[t_FieldNr].m_XPos 
     y = p_FieldList[t_FieldNr].m_YPos 
     cr = p_FieldList[t_FieldNr].m_Color[0]/255 
     cg = p_FieldList[t_FieldNr].m_Color[1]/255 
     cb = p_FieldList[t_FieldNr].m_Color[2]/255 

     t_Vertices.extend([ 
      x - 0.5, y + 0.5, 0.0, cr, cg, cb, # 0----1 
      x + 0.5, y + 0.5, 0.0, cr, cg, cb, # | | 
      x + 0.5, y - 0.5, 0.0, cr, cg, cb, # | | 
      x - 0.5, y - 0.5, 0.0, 0, 0, 0 # 3----2 
     ]) 

    t_FieldVerticesBuffer = numpy.array(t_Vertices, dtype = numpy.float32) 

    # VBO 
    self.m_FieldVBO = glGenBuffers(1) 
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, self.m_FieldVBO) 
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, t_FieldVerticesBuffer.nbytes, t_FieldVerticesBuffer, GL_STATIC_DRAW) 

    # VBO Size Attrib 
    self.m_FieldVerticesAttrib = glGetAttribLocation(self.m_FieldShader, "Quad_Size_Attrib") 
    glEnableVertexAttribArray(self.m_FieldVerticesAttrib) 
    glVertexAttribPointer(self.m_FieldVerticesAttrib, 
          3, 
          GL_FLOAT, 
          GL_FALSE, 
          ctypes.sizeof(6*GLfloat), 
          ctypes.c_void_p(0)) 

    # VBO Color Attrib      
    self.m_FieldColorAttrib = glGetAttribLocation(self.m_FieldShader, "Quad_Color_Attrib") 
    glEnableVertexAttribArray(self.m_FieldColorAttrib) 
    glVertexAttribPointer(self.m_FieldColorAttrib, 
          3, 
          GL_FLOAT, 
          GL_FALSE, 
          ctypes.sizeof(6*GLfloat), 
          ctypes.c_void_p(12)) 

    # Uniform Locations 
    self.m_Field_ModelMat_Uniform = glGetUniformLocation(self.m_FieldShader, 'uniform_Model') 
    self.m_Field_ViewMat_Uniform = glGetUniformLocation(self.m_FieldShader, 'uniform_View') 
    self.m_Field_ProjectionMat_Uniform = glGetUniformLocation(self.m_FieldShader, 'uniform_Projection') 

    # Detach Shader & VAO 
    glBindVertexArray(0) # unbind the VAO 
    glUseProgram(0) # Disable shader 

屏幕上繪製週期

這是現在只是psydo代碼：

OpenGLEnv.Clear() 
OpenGLEnv.SetCamera() 
OpenGLEnv.DrawField() 
OpenGLEnv.FlipBuffer() 

所以SetCamera設置是在ViewMat和ProjectionMat。

def SetCamera(self, camera, zoom_distance): 
    self.m_ViewMat = lookAt(glm.vec3(-camera[0], -camera[1], zoom_distance), # Camera is at (x,x,x), in World Space 
          glm.vec3(-camera[0], -camera[1], -100), # and looks at the origin 
          glm.vec3(0, 1, 0)) # Head is up (set to 0,-1,0 to look upside-down) 
    self.m_ProjectionMat = perspective(45, self.m_AspectRatio, 1, 1000.0) 

抽獎現場例行

有了這個功能，我將吸取的VBO頂點。

def DrawField(self): 
    glUseProgram(self.m_FieldShader)  # Use shader 

    self.m_ModelMat = glm.mat4(1) # Reset ModelMat 
    # ############################ 
    # 1. Scale   self.ModelMat = scale(self.ModelMat,glm.vec3(10,10,10)) 
    # 2. Rotation  self.ModelMat = rotate(self.ModelMat, self.test, glm.vec3(0,1,0)) 
    # 3. Translate  self.ModelMat = translate(self.ModelMat,glm.vec3(0,0,0)) 
    #################################### 

    glUniformMatrix4fv(self.m_Field_ModelMat_Uniform, 1, GL_FALSE, numpy.squeeze(numpy.asarray(self.m_ModelMat.value))) 
    glUniformMatrix4fv(self.m_Field_ViewMat_Uniform, 1, GL_FALSE, numpy.squeeze(numpy.asarray(self.m_ViewMat.value))) 
    glUniformMatrix4fv(self.m_Field_ProjectionMat_Uniform, 1, GL_FALSE, numpy.squeeze(numpy.asarray(self.m_ProjectionMat.value))) 

    glBindVertexArray(self.m_FieldVAO) 
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, self.m_FieldVBO) 

    # Draw Field 
    glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4*self.m_FieldCount) 

    # Disable shader and unbind VAO 
    glBindVertexArray(0) 
    glUseProgram(0) 

使用圖書館的：

• GLM（我認爲這是這一個https://github.com/Zuzu-Typ/PyGLM）
• 的OpenGL（PyOpenGL 3.1.0）
• numpy的
• 數學

Answer 1

你可以去cider：

1. 你可能會使用OpenGL 2，它使得事情變得更容易，並且意味着沒有着色器編程，但效率更低。

2. 如果您必須繪製至少1000個三角形或想要添加bumpmapping或其他特殊效果，則應該考慮着色器。 這意味着：

   • 在你的Vertex Shader，你需要一個uniform mat4 modelviewMatrix;，它必須與您的頂點位置相乘。 http://www.opengl-tutorial.org/beginners-tutorials/tutorial-3-matrices/#the-model-matrix

3. 不要使用 Python的& Pyopengl，如果你的目標是在高效率（親身經歷）

   • 編號建議你Java和JOGL（目前我的配置）。然後我可以爲你提供我的相機課程。

4. 我會也許還口我的相機類Python，但它取決於JOGL Matrix4類等，但很容易，如果pyopengl也提供了同樣的數學輔助類（Matrix4，四元數，...）

編輯：

頂點着色器：

#version 330 

uniform mat4 uniform_Transformation; 
uniform mat4 uniform_Modelview; 
uniform mat4 uniform_Projection; 

in vec4 attribute_Position; 
in vec4 texcoords; 

out vec4 texcoords_pass; 

void main(void) 
{ 
    texcoords_pass=texcoords; 
    vec4 transformedPoint=attribute_Position*uniform_Transformation; 
    vec4 toCamera=transformedPoint*uniform_Modelview; 
    gl_Position = vec4(toCamera*uniform_Projection); 
} 

片段着色器：

#version 330 

uniform sampler2D tex; 

in vec2 texcoords_pass; 

out vec4 mgl_FragColor; 

void main (void) 
{ 
    vec4 texture_color = texture(tex,texcoords_pass); 
    if (texture_color.w == 0) { 
     discard; 
    } 
    mgl_FragColor=vec4(texture_color.x,texture_color.y,texture_color.z,1.0f); 
} 

關於矩陣：

• uniform_Transformation是變換矩陣。它用於旋轉，縮放，翻轉，鏡像和移動模型，在您的情況四邊形。

• uniform_Modelview是查看矩陣。它基本上是相機。它定義了相機如何旋轉以及它的位置。

• uniform_Projection是投影矩陣。這是關於透視投影。閱讀更多關於它的地方：http://www.songho.ca/opengl/gl_projectionmatrix.html

希望它有幫助！