glm::lookAt() を使用せずにモデル行列を定義する方法は?

モデル マトリックスの変換

3D シーン内のオブジェクトの位置と方向を定義するには、通常、モデル マトリックスを使用します。 glm::lookAt() はビュー行列を設定するのに便利な関数ですが、モデル行列には直接適用できない場合があります。

モデル変換

モデル マトリックスは、頂点の位置をモデル空間 (オブジェクトのローカル座標系) からワールド空間 (シーン全体の座標系) に変換します。これは 3 つの主要要素で構成されます:

• 位置: x、y、z 軸に沿ってオブジェクトを移動します。
• 回転: x、y、z を中心にオブジェクトを回転します。 axes.
• Scale: オブジェクトのサイズを調整します。

モデル マトリックスの作成

の代わりにglm::lookAt() を使用すると、次のようにモデル行列を手動で定義できます。 Structure:

[ X-axis.x, X-axis.y, X-axis.z, 0 ]
[ Y-axis.x, Y-axis.y, Y-axis.z, 0 ]
[ Z-axis.x, Z-axis.y, Z-axis.z, 0 ]
[ trans.x,  trans.y,  trans.z,  1 ]

たとえば、オブジェクトを (0.4, 0.0, 0.0) に配置し、X 軸を中心に 45 度回転する場合、モデル行列を次のように定義します。

[ 1.0,  0.0,  0.0,  0.0 ]
[ 0.0,  0.707, 0.707, 0.0 ]
[ 0.0, -0.707, 0.707, 0.0 ]
[ 0.4,  0.0,  0.0,  1.0 ]

シェーダー実装

内頂点シェーダーを作成したら、次のようにモデル マトリックスを使用して頂点の位置を変換できます:

gl_Position = CameraMatrix * ModelMatrix * Pos;

ここで:

• CameraMatrix はビュー投影です。行列。
• ModelMatrix は定義されたモデル行列です。
• Pos はモデル空間内の頂点の位置です。

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