OpenGL ES 中的投影与相机视口变换-优快云博客

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本文介绍了OpenGL ES中的投影变换和视图变换，包括透视投影、正投影、相机视口变换以及如何在Android环境下应用这些变换。投影变换通过glFrustum或gluPerspective定义视景体，视图变换利用gluLookAt指定相机位置。视口变换通过glViewport调整有效屏幕区域。在Android中，使用Matrix.frustumM和Matrix.setLookAtM计算投影和视图矩阵，确保在不同屏幕尺寸下正确显示物体。

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在OpenGL ES环境中，投影和相机视口使你绘制的对象以更接近物理对象的样子呈现，这是通过精确的数学坐标变换实现的。

投影-这种变换跟据所在GLSurfaceView的宽和高调整对象的坐标。如果没有此变换，对象会被不规则的视口扭曲。投射变换一般只需要在OpenGLview创建或发生变化时调用，代码写在renderer的onSurfaceChanged()方法中。
相机视口-此变换基于一个虚拟相机的位置调整对象的坐标。注意OpenGLES并没有定义一个真的相机对象，而是提供了一些工具方法变换绘制对象的显示来模拟一个相机。一个相机视口的变换可能只在创建GLSurfaceView时调用，或跟据用户动作动态调用。

一、OpenGL 理论基础—-变换

（1）投影变换：

投影变换的目的是定义一个视景体。视景体有两种用途。首先，视景体决定了一个物体是如何映射到屏幕上的（即通过透视投影还是正投影）。其次，视景体定义了哪些物体（物体的一部分）被裁剪到最终的图像之外。
1.透视投影
这里写图片描述
透视投影最显著的特征就是透视缩短，物体距离照相机越远，它在最终图像中看上去越小。
在OpenGL中，glFrustum()函数定义了一个平截头体，
void glFrustum(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top,GLdouble near,GLdouble far);
创建一个表示透视视图平截头体的矩阵，并把它与当前矩阵相乘。平截头体的视景体是由这个函数的参数定义的：
（left，bottom，-near）和（right，top，-near）分别制定了近侧裁剪平面左上角和右下角的（x,y,z）坐标。near和far分别表示
从观察点到近侧和远侧裁剪平面的距离，它们的值应该是正的。
同时，也可以用gluPerspective（）定义一个平截头体，
void gluPerspective（GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble near,GLdouble far）;
创建一个表示透视视图平截头体的矩阵，并把它与当前矩阵相乘。fo