Я пытаюсь сделать простой воксельный движок с OpenGL и C++. Мой первый шаг — отправить лучи из камеры и определить, пересекался ли луч с чем-то (для целей тестирования это всего две плоскости). Я заставил его работать без вращения камеры, создав полноэкранный четырехугольник и запрограммировав фрагментный шейдер на отправку луча для каждого фрагмента (пока что я просто предполагаю, что фрагмент - это пиксель), который находится в направлении texCoord. х, texCoord.y, -1. Теперь я пытаюсь реализовать вращение камеры.
Я попытался сгенерировать матрицу вращения внутри процессора и отправить ее в шейдер, который будет умножать ее на каждый луч. Однако, когда я поворачиваю камеру, плоскости начинают растягиваться таким образом, что я могу описать только это видео. https://www.youtube.com/watch?v=6NScMwnPe8c
Вот код, который создает матрицу и запускается каждый кадр:
float pi = 3.141592;
// camRotX and Y are defined elsewhere and can be controlled from the keyboard during runtime.
glm::vec3 camEulerAngles = glm::vec3(camRotX, camRotY, 0);
std::cout << "X: " << camEulerAngles.x << " Y: " << camEulerAngles.y << "\n";
// Convert to radians
camEulerAngles.x = camEulerAngles.x * pi / 180;
camEulerAngles.y = camEulerAngles.y * pi / 180;
camEulerAngles.z = camEulerAngles.z * pi / 180;
// Generate Quaternian
glm::quat camRotation;
camRotation = glm::quat(camEulerAngles);
// Generate rotation matrix from quaternian
glm::mat4 camToWorldMatrix = glm::toMat4(camRotation);
// No transformation matrix is created because the rays should be relative to 0,0,0
// Send the rotation matrix to the shader
int camTransformMatrixID = glGetUniformLocation(shader, "cameraTransformationMatrix");
glUniformMatrix4fv(camTransformMatrixID, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(camToWorldMatrix));
И фрагментный шейдер:
#version 330 core
in vec4 texCoord;
layout(location = 0) out vec4 color;
uniform vec3 cameraPosition;
uniform vec3 cameraTR;
uniform vec3 cameraTL;
uniform vec3 cameraBR;
uniform vec3 cameraBL;
uniform mat4 cameraTransformationMatrix;
uniform float fov;
uniform float aspectRatio;
float pi = 3.141592;
int RayHitCell(vec3 origin, vec3 direction, vec3 cellPosition, float cellSize)
{
if(direction.z != 0)
{
float multiplicationFactorFront = cellPosition.z - origin.z;
if(multiplicationFactorFront > 0){
vec2 interceptFront = vec2(direction.x * multiplicationFactorFront + origin.x,
direction.y * multiplicationFactorFront + origin.y);
if(interceptFront.x > cellPosition.x && interceptFront.x < cellPosition.x + cellSize &&
interceptFront.y > cellPosition.y && interceptFront.y < cellPosition.y + cellSize)
{
return 1;
}
}
float multiplicationFactorBack = cellPosition.z + cellSize - origin.z;
if(multiplicationFactorBack > 0){
vec2 interceptBack = vec2(direction.x * multiplicationFactorBack + origin.x,
direction.y * multiplicationFactorBack + origin.y);
if(interceptBack.x > cellPosition.x && interceptBack.x < cellPosition.x + cellSize &&
interceptBack.y > cellPosition.y && interceptBack.y < cellPosition.y + cellSize)
{
return 2;
}
}
}
return 0;
}
void main()
{
// For now I'm not accounting for FOV and aspect ratio because I want to get the rotation working first
vec4 beforeRotateRayDirection = vec4(texCoord.x,texCoord.y,-1,0);
// Apply the rotation matrix that was generated on the cpu
vec3 rayDirection = vec3(cameraTransformationMatrix * beforeRotateRayDirection);
int t = RayHitCell(cameraPosition, rayDirection, vec3(0,0,5), 1);
if(t == 1)
{
// Hit front plane
color = vec4(0, 0, 1, 0);
}else if(t == 2)
{
// Hit back plane
color = vec4(0, 0, 0.5, 0);
}else{
// background color
color = vec4(0, 1, 0, 0);
}
}