二维矩阵到三维矩阵

时间:2011-08-07 09:33:33

标签: opengl matrix linear-algebra

我将2D转换存储在普通的'3x3矩阵中。如何将一个格式重新格式化为一个矩阵,我可以将其转换为OpenGL,以便转换正交形状,多边形等。

如何设置值以保留转换?

(在一个不相关的说明中,是否有一种快速的方法来反转3x3矩阵?)

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

关于变换矩阵的一些解释:除了最后一列之外,所有列都描述了当前坐标系基础中新坐标系的方向。所以第一列是新坐标系的X向量,从当前看,第二列是新的Y向量,第三列是新的Z.到目前为止,这只涵盖了旋转。最后一列用于相对偏移量。最后一行和最右下一些值用于同质变换。最好留下最后一行0,...,0,1

在你的情况下,你错过了Z值,所以我们只是在那里插入一个身份变换,以便传入的值保持不变。

说这是你的原始矩阵:

xx xy tx

yx yy ty

 0  0  1

此矩阵缺少Z变换。插入标识意味着:保持Z原样,不要与其余部分混合。所以·z = z·= 0,除了zz = 1.这给出了以下矩阵

       ↓

xx xy  0 tx

yx yy  0 ty

 0  0  1  0  ←

 0  0  0  1

如果OpenGL版本低于3核心配置文件,您可以使用 glMultMatrix 将其应用于当前的OpenGL矩阵堆栈。请注意,OpenGL以列主要顺序对矩阵进行编号,即数组中的索引如下所示(十六进制数字)

0 4 8 c
1 5 9 d
2 6 a e
3 7 b f

这与通常的C符号相反,

0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 a b
c d e f

使用OpenGL-3核心,无论如何你都要自己进行矩阵管理和操作。

编辑第二部分问题

如果通过反转一个意味着找到给定矩阵M的矩阵M ^ -1,则M ^ 1 * M = M * M ^ 1 = 1 。对于3×3矩阵,行列式反演方法比Gauss-Jordan选择需要更少的操作,因此是最有效的方法。对于4×4矩阵,行列式反演已经比其他方法慢。 http://www.sosmath.com/matrix/inverse/inverse.html

如果你知道你的矩阵是正交的,那么你可以只调换除了底行和最右列之外的左上部分,并否定最右边列的符号,除了最右下的元素。这利用了对于正交矩阵M ^ -1 = M ^ T的事实。

答案 1 :(得分:2)

只需添加第四行和第二列即可。例如给出

2 3 3
3 2 4
0 0 1

创建以下

2 3 3 0
3 2 4 0
0 0 1 0
0 0 0 1

转换仍然发生在x-y平面上,即使它现在处于三维空间。