简介

GAME101作业1的答案，基础版本，仅供参考，一直认为，没有标准版本和评级版本的作业没有必要做。所以希望分享我的观点。

问题

实现 MVP中的M和P矩阵的构建。
get_model_matrix(float rotation_angle): 逐个元素地构建模型变换矩阵并返回该矩阵。在此函数中，你只需要实现三维中绕 z 轴旋转的变换矩阵，而不用处理平移与缩放。
get_projection_matrix(float eye_fov, float aspect_ratio, float zNear, float zFar): 使用给定的参数逐个元素地构建透视投影矩阵并返回该矩阵。

关于model矩阵的构建&code

model 在闫老师的课程上说的是，关于物品的摆放。

Eigen::Matrix4f get_model_matrix(float rotation_angle)
{
    Eigen::Matrix4f model = Eigen::Matrix4f::Identity();

    // TODO: Implement this function
    // Create the model matrix for rotating the triangle around the Z axis.
    // Then return it.
    Eigen::Matrix4f rotate;
    float radian = rotation_angle/180.0*MY_PI;
    rotate << cos(radian), -1*sin(radian), 0, 0,
              sin(radian), cos(radian), 0, 0,
              0, 0, 1, 0,
              0, 0, 0, 1;//单纯实现了关于z轴的旋转矩阵
    model = rotate * model; 
    return model;
}

关于Projection 的构建 & code

Projection 在闫老师的课程上说的是，将三维的物体映射为二维的物体

/*
 * eye_fov 视野的大小
 * aspect_ratio  长宽比？ 猜测是视野的长宽比率
 * zNear 最近处的坐标
 * zFar 最远处的坐标
 */
Eigen::Matrix4f get_projection_matrix(float eye_fov, float aspect_ratio,
                                      float zNear, float zFar)
{
    // Students will implement this function
    // TODO: Implement this function
    // Create the projection matrix for the given parameters.
    // Then return it.
    Eigen::Matrix4f projection = Eigen::Matrix4f::Identity();
    Eigen::Matrix4f P2O = Eigen::Matrix4f::Identity();//将透视投影转换为正交投影的矩阵
    P2O<<zNear, 0, 0, 0,
         0, zNear, 0, 0,
         0, 0, zNear+zFar,(-1)*zFar*zNear,
         0, 0, 1, 0;// 进行透视投影转化为正交投影的矩阵
    float halfEyeAngelRadian = eye_fov/2.0/180.0*MY_PI;
    float t = zNear*std::tan(halfEyeAngelRadian);//top y轴的最高点
    float r=t*aspect_ratio;//right x轴的最大值
    float l=(-1)*r;//left x轴最小值
    float b=(-1)*t;//bottom y轴的最大值
    Eigen::Matrix4f ortho1=Eigen::Matrix4f::Identity();
    ortho1<<2/(r-l),0,0,0,
        0,2/(t-b),0,0,
        0,0,2/(zNear-zFar),0,
        0,0,0,1;//进行一定的缩放使之成为一个标准的长度为2的正方体
    Eigen::Matrix4f ortho2 = Eigen::Matrix4f::Identity();
    ortho2<<1,0,0,(-1)*(r+l)/2,
        0,1,0,(-1)*(t+b)/2,
        0,0,1,(-1)*(zNear+zFar)/2,
        0,0,0,1;// 把一个长方体的中心移动到原点
    Eigen::Matrix4f Matrix_ortho = ortho1 * ortho2;
    projection = Matrix_ortho * P2O;
    return projection;
}