图片倒置之殇：GLSL 解忧指南

GLSL 解决图片倒置：深入浅出的解析与实践

图像呈现的不当，就如同人生迷雾，遮蔽了原本清晰的视野。在图形学领域，图片倒置这一难题更是令开发者头疼不已。本文将为您提供一份详细的指南，深入剖析 GLSL 中解决图片倒置的有效方法，助您扫清图像迷雾，重塑清晰世界。

问题探究：为何图片倒置？

在计算机图形学中，图片倒置通常源于纹理坐标与屏幕坐标系的不匹配。纹理坐标以原点 (0, 0) 为左上角，而屏幕坐标系则以原点 (0, 0) 为左下角。这种坐标系的不统一导致了图片的垂直翻转。

解决之道：旋转矩阵

为解决这一问题，我们需要在顶点着色器中引入一个 uniform 旋转矩阵变量。该矩阵负责将纹理坐标系旋转 180 度，从而与屏幕坐标系相匹配。旋转矩阵的数学表示如下：

rotateMatrix = [
    1.0,  0.0,  0.0,  0.0,
    0.0, -1.0,  0.0,  0.0,
    0.0,  0.0,  1.0,  0.0,
    0.0,  0.0,  0.0,  1.0
]

实践步骤：旋转纹理坐标

在顶点着色器中，我们将纹理坐标乘以旋转矩阵，实现纹理坐标系的旋转。具体代码如下：

// 顶点着色器
void main() {
    // ... 其他代码
    
    // 旋转纹理坐标
    vec2 rotatedTexCoord = vec2(rotateMatrix * vec4(texCoord, 0.0, 1.0));
    
    // 继续剩余的顶点着色器代码
}

垂直翻转：另一种解决方法

除了旋转矩阵，我们还可以通过垂直翻转纹理坐标来解决图片倒置问题。这种方法更加简单直接，只需要将纹理坐标的 y 分量取反即可。

// 顶点着色器
void main() {
    // ... 其他代码
    
    // 垂直翻转纹理坐标
    vec2 flippedTexCoord = vec2(texCoord.x, 1.0 - texCoord.y);
    
    // 继续剩余的顶点着色器代码
}

坐标系转换：全面理解

对于初学者而言，理解坐标系转换至关重要。在图形学中，我们通常使用世界坐标系、视图坐标系和投影坐标系这三个坐标系。

• 世界坐标系：定义场景中对象的绝对位置和方向。
• 视图坐标系：将世界坐标系转换为相机空间。
• 投影坐标系：将视图坐标系转换为裁剪空间，以便在屏幕上进行渲染。

结论：图像清晰，世界明朗

通过旋转矩阵或垂直翻转的方法，我们可以有效解决 GLSL 中图片倒置的问题，还原图像的正确显示。理解坐标系转换的原理，有助于我们在图形学领域游刃有余，创造出更加真实、沉浸式的虚拟世界。

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