簡介

GAME101作業1的答案，基礎版本，僅供參考，一直認為，沒有標准版本和評級版本的作業沒有必要做。所以希望分享我的觀點。

問題

實現 MVP中的M和P矩陣的構建。
get_model_matrix(float rotation_angle): 逐個元素地構建模型變換矩陣並返回該矩陣。在此函數中，你只需要實現三維中繞 z 軸旋轉的變換矩陣，而不用處理平移與縮放。
get_projection_matrix(float eye_fov, float aspect_ratio, float zNear, float zFar): 使用給定的參數逐個元素地構建透視投影矩陣並返回該矩陣。

關於model矩陣的構建&code

model 在閆老師的課程上說的是，關於物品的擺放。

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;//單純實現了關於z軸的旋轉矩陣
    model = rotate * model; 
    return model;
}

關於Projection 的構建 & code

Projection 在閆老師的課程上說的是，將三維的物體映射為二維的物體

/*
 * eye_fov 視野的大小
 * aspect_ratio  長寬比？ 猜測是視野的長寬比率
 * zNear 最近處的坐標
 * zFar 最遠處的坐標
 */
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();//將透視投影轉換為正交投影的矩陣
    P2O<<zNear, 0, 0, 0,
         0, zNear, 0, 0,
         0, 0, zNear+zFar,(-1)*zFar*zNear,
         0, 0, 1, 0;// 進行透視投影轉化為正交投影的矩陣
    float halfEyeAngelRadian = eye_fov/2.0/180.0*MY_PI;
    float t = zNear*std::tan(halfEyeAngelRadian);//top y軸的最高點
    float r=t*aspect_ratio;//right x軸的最大值
    float l=(-1)*r;//left x軸最小值
    float b=(-1)*t;//bottom y軸的最大值
    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;//進行一定的縮放使之成為一個標准的長度為2的正方體
    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;// 把一個長方體的中心移動到原點
    Eigen::Matrix4f Matrix_ortho = ortho1 * ortho2;
    projection = Matrix_ortho * P2O;
    return projection;
}