c++ - 在OpenGL和Qt5(QGLWidget)中具有固定纵横比(1:1)的透视图

我正在尝试将一个多维数据集呈现到QSplitter中的QGLWidgetput中。我希望它具有1：1的比例，所以它是一个立方体，无论窗口尺寸如何，都保持该比例。不过，我还无法使它正常工作。不管我做什么，立方体都会随着窗口伸展。

代码的工作方式还有另外两个问题。


matrix.setToIdentity()重置除投影和转换（发生在initializeGL()末尾）以外的所有内容，因此，当我在resizeGL()中调用它时，投影将与前一个结合，即使我在此之前将矩阵设置为恒等。
aspect ratio的参数matrix.perspective()似乎没有任何作用。我尝试了多个值，但没有效果。
由于某种原因，投影是正交的，而不是透视的。
矩阵仍然是perspective()之后的标识，但是仅当我按setToIdentity()顺序在perspective()中调用resizeGL和initializeGL()时才可以。
resizeGL()和translate()中的矩阵运算得到不同的处理。如果我没有在perspective()中调用initializeGL()和resizeGL()，则即使稍后在QMatrix4x4中进行操作，该多维数据集也不会出现。


有人可以向我解释吗？我以为类是用于将矩阵转换为3D的，因此我不必自己实现它们。

我看过一些教程，但是它们要么以类似的方式使用某种矩阵，要么似乎使用了已弃用的OpenGL函数。尝试将宽度和高度转换为浮点，并使用单独的矩阵进行转换。

如何使1：1比例起作用？

我的代码的相关部分：

void ModelView::initializeGL()
{
    m_program = new QGLShaderProgram(this);
    m_program->addShaderFromSourceCode(QGLShader::Vertex, vertexShaderSource);
    m_program->addShaderFromSourceCode(QGLShader::Fragment, fragmentShaderSource);
    m_program->link();

    GLuint shader_id = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    glShaderSource(shader_id, 1, vertexShaderSource, NULL);
    glCompileShader(shader_id);
    ShaderIds[2] = shader_id;

    shader_id = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    glShaderSource(shader_id, 1, fragmentShaderSource, NULL);
    glCompileShader(shader_id);
    ShaderIds[1] = shader_id;

    glAttachShader(ShaderIds[0], ShaderIds[1]);
    glAttachShader(ShaderIds[0], ShaderIds[2]);

    glLinkProgram(ShaderIds[0]);*/

    matrix.setToIdentity(); //--------------------------------------

    float aspect = (((float)width())/((float)height()));

    matrix.perspective(60, aspect, 0.1, 100.0);
    matrix.translate(0, 0, -2);
}

void ModelView::paintGL()
{
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LESS);

    glClearColor(.5f, .5f, .5f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glViewport(0, 0, width(), height());

    m_program->bind();

    m_posAttr = m_program->attributeLocation("posAttr");
    m_colAttr = m_program->attributeLocation("colAttr");
    m_matrixUniform = m_program->uniformLocation("matrix");
    m_program->setUniformValue(m_matrixUniform, matrix); //-----------------

    glGenBuffers(1, &BufferId);
    glGenBuffers(1, &IndexBufferId);

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, BufferId);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, IndexBufferId);

    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, BufferSize, Vertices, GL_STATIC_DRAW);
    glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(Indices), Indices, GL_STATIC_DRAW);

    glVertexAttribPointer(m_posAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, VertexSize, 0);
    glVertexAttribPointer(m_colAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, VertexSize, (GLvoid *)RgbOffset);

    glEnableVertexAttribArray(0);
    glEnableVertexAttribArray(1);

    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);

    glDisableVertexAttribArray(1);
    glDisableVertexAttribArray(0);

    m_program->release();

}

void ModelView::resizeGL(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
    matrix.setToIdentity();  //------------------------------------

    matrix.translate(0, 0, -2);
    matrix.perspective(60, ((float)w)/((float)h), 0.1, 100.0);

    updateGL();
}

最佳答案

终于发现出了什么问题。

首先，矩阵运算不应该在initializeGL()中。不确定原因。正确的位置（在考虑范围之内）在resizeGL()中，因为它在第一个帧渲染的某个地方被调用。

其次，矩阵乘法有其定义的顺序，类似于透视>平移>旋转。否则会拧紧。

因此，resizeGL()中正确（或至少有效）的代码如下所示：

glViewport(startX, startY, width, height);    //resize the viewport
matrix.setToIdentity();             //reset the uniform value (matrix)
perspectiveMatrix.setToIdentity();   //reset the projection matrix
                                       //set new projection (aspect ratio)
perspectiveMatrix.perspective(angle, (float)width/(float)height, nearPlane, farPlane);

matrix *= perspectiveMatrix;    //apply transformations
matrix *= translationMatrix;
matrix *= rotationMatrix;

updateGL();                  //re-render