OpenGL 入门 6：GLM

GLM是OpenGL Mathematics的缩写，它是一个只有头文件的库，也就是说我们只需包含对应的头文件就行了，不用链接和编译。GLM可以在它们的网站上下载。把头文件的根目录复制到你的includes文件夹，然后你就可以使用这个库了。

头文件

#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>

GLM的大多数功能都可以从下面这3个头文件中找到

GLM常用数据类型

• vec2 二维向量

• vec3 三维向量

• vec4 四维向量

• mat2 二阶矩阵

• mat3 三阶矩阵

• mat4 四阶矩阵

GLM常用函数

• glm::radians()
  角度制转弧度制，可应用于glm::rotate()中。

• glm::translate()
  返回一个平移矩阵，第一个参数是目标矩阵，第二个参数是平移的方向向量。

• glm::rotate()
  返回一个将点绕某个轴逆时针旋转一定弧度的旋转矩阵，第一个参数是弧度，第二个参数是旋转轴。

• glm::scale()
  返回一个缩放矩阵，第一个参数是目标矩阵，第二个参数是在各坐标轴上的缩放系数。

• glm::ortho(float left, float right, float bottom, float top, float zNear, float zFar);
  正交投影矩阵。前四个参数分别是视口的左、右、上、下坐标。第五和第六个参数则定义了近平面和远平面的距离。

• glm::perspective(float fovy, float aspect, float zNear, float zFar);
  透视投影矩阵。第一个参数为视锥上下面之间的夹角，第二个参数为视口宽高比，第三、四个参数分别为近平面和远平面的深度。

• glm::value_ptr()
  传入一个矩阵，返回一个数组。

glm::value_ptr函数

GLM的glm::value_ptr()函数可以返回一个数组，其中按列优先储存了矩阵的元素。例如：

#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>
#include <iostream>
#include <typeinfo>int main() {glm::mat4 trans(1.0f);trans = glm::rotate(trans, glm::radians(90.0f), glm::vec3(0, 1, 0));//0  0  1  0//0  1  0  0//-1 0  0  0//0  0  0  1float *p = glm::value_ptr(trans);std::cout << typeid(p).name() << std::endl;for (int i=0; i < 16; i++) {std::cout << *p << ' ';p++;}std::cout << std::endl;return 0;
}
//输出结果：
//float *
//0 0 -1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

我们可以用glm::value_ptr()搭配glUniformMatrix4fv函数向着色器传入矩阵：

glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(ID, "name"), 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(trans));
//ID为着色器程序的位置，glCreateProgram()的返回值
//name为自己在着色器中定义的uniform，如：uniform mat4 transform

glUniformMatrix4fv函数

void glUniformMatrix4fv (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat * value)

• location: uniform的位置。

• count: 需要加载数据的数组元素的数量或者需要修改的矩阵的数量。

• transpose: 列优先矩阵传false,行优先矩阵传true。

• value: 指向由count个元素的数组的指针。

GLSL中的向量*向量运算

需要注意的是，在GLSL中，vec4 * vec4是逐元乘法（component wise），例如：

vec4 a= vec4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);vec4 b= vec4(0.1, 0.2, 0.3, 0.4);vec4 c= a * b;//c: vec4(0.1, 0.4, 0.9, 1.6)

参考链接

【1】https://blog.csdn.net/qq_42537915/article/details/104146135?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param

【2】https://blog.csdn.net/Wonz5130/article/details/83116009?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-4.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-4.channel_param