並行移動のZ軸とnear far の関係が知りたい

平行移動のZ軸とnear far の関係について知りたいです。
質問１、平行移動のZ軸をマイナスやプラスすると手間になったり奥になったりと色々すると思いますが自分のコードでは表示されるか表示されないかの二通りになってしまいます、またnear far ですがそれとこのnear far はどういう関係なのでしょうか？キー入力を実装して十字キーでプラス、マイナスする動きを実装しましたがやはり表示されるかされないかのどちらかです。
参考サイトは原理に迫っていますが自分はとりえず関係というかパラメーターに意味が知りたいです。

参考サイト: https://tokoik.github.io/GLFWdraft.pdf (167ページ)

cpp
1#include "Game.hpp"
2#include <iostream>
3//#include "stdafx.h"
4#include <iostream>
5#include <string>
6#include <fstream>
7#include <sstream>
8#include "Vector.hpp"
9
10
11//透視投影変換行列を作る
12void Game::create_maxtri_mp(float top, float bottom, float left, float right,
13    float near, float far, float result[4][4])
14{
15    result[0][0] = (2 * near) / (right - left);
16    result[0][1] = 0;
17    result[0][2] = (right + left) / (right - left);
18    result[0][3] = 0;
19
20    result[1][0] = 0;
21    result[1][1] = (2 * near) / (top - bottom);
22    result[1][2] = (top + bottom) / (top - bottom);
23    result[1][3] = 0;
24
25    result[2][0] = 0;
26    result[2][1] = 0;
27    result[2][2] = -(far + near) / (far - near);
28    result[2][3] = -(2 * far + near) / (far - near);
29
30    result[3][0] = 0;
31    result[3][1] = 0;
32    result[3][2] = -1;
33    result[3][3] = 0;
34}
35
36
37//コンストラクタ
38Game::Game()
39{
40    mIsRunLoop = true;
41
42}
43
44//メインループ
45bool Game::RunLoop()
46{
47    if (mIsRunLoop == true)
48    {
49        Update();
50        GenerateOutput();
51    }
52    else {
53        return false;
54    }
55    return true;
56
57}
58
59
60
61//シェーダを実装する
62bool Game::Shader()
63{
64　　//割愛
65
66    glBindAttribLocation(program, 0, "position");
67
68
69    glLinkProgram(program);
70    //使わなくなったシェーダーオブジェクトを削除
71    glDeleteShader(out_frag);
72    glDeleteShader(out_vert);
73    glUseProgram(program);
74
75
76    //シェーダーに値を渡す
77/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
78//*****************************************************************************
79
80///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
81    float mp[4][4];
82    create_maxtri_mp(1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.1f, 0.00000001f, mp);//透視行列を作成
83//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
84
85
86    const GLfloat rot[4][4] = {
87        {1,0,0,0},
88        {0,1,0,0},
89        {0,0,1,0},
90        {0,0,0,1}
91    };
92
93    //頂点シェーダー
94    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(program, "scale"), 1, GL_TRUE, &scale[0][0]);
95    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(program, "rotate"), 1, GL_TRUE, &rot[0][0]);
96    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(program, "move"), 1, GL_TRUE, &move[0][0]);
97
98
99    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(program, "MP"), 1, GL_TRUE, &mp[0][0]);
100    //*****************************************************************************
101    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
102    glUseProgram(program);
103
104
105
106    return true;
107}
108
109
110
111
112//初期化
113bool Game::Initialization()
114{
115    //画面初期化 関係
116    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
117    //glfwの初期化に失敗
118    if (glfwInit() != GL_TRUE)
119    {
120        printf("glfwInit()失敗\n");
121        int _c = getchar();
122
123        return 0;
124    }
125
126    //コンテキストを作成
127    Window = glfwCreateWindow(640, 400, "Hello", NULL, NULL);
128
129    //OpenGLコンテキストの作成に失敗
130    if (Window == NULL)
131    {
132        printf("glfCreateWindow()失敗\n");
133        int c = getchar();
134
135        return 0;
136    }
137
138    //コンテキストをOpenGLの描画対象にする。
139    glfwMakeContextCurrent(Window);
140
141    //glewを初期化する。
142    glewExperimental = GL_TRUE;
143    if (glewInit() != GLEW_OK)
144    {
145        printf("glewInit()　の初期化に失敗しました。");
146        return 0;
147    }
148
149    //OpenGLバージョン指定
150    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 4);
151    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 0);
152
153    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
154    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
155
156    //垂直同期のタイミングを待つ
157    glfwSwapInterval(1);
158    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
159
160
161
162    if (Shader() == true)//シェーダーを読み込む
163    {
164        printf("シェーダーを読み込む\n");
165    }
166
167
168    glGenVertexArrays(1, &vbo);
169    glBindVertexArray(vbo);
170    glGenBuffers(1, &vbo);
171    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
172    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertex), Vertex, GL_STATIC_DRAW);///////
173    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
174    glEnableVertexAttribArray(0);
175    //glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);//クライアントで頂点を有効にする。    
176
177
178
179
180
181    mIsRunLoop = true;
182    return mIsRunLoop;
183}
184
185//アップデート
186void Game::Update()
187{
188    if (glfwGetKey(Window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS || glfwWindowShouldClose(Window) != GL_FALSE)
189    {
190        mIsRunLoop = false;
191    }
192
193    if (glfwGetKey(Window, GLFW_KEY_UP) == GLFW_PRESS)
194    {
195        printf("UP: %.2f\n",move[2][3]);
196        move[2][3] = move[2][3] - 0.003f;
197
198    }else if (glfwGetKey(Window, GLFW_KEY_DOWN) == GLFW_PRESS)
199    {
200        printf("DOWN: %.2f\n", move[2][3]);
201        move[2][3] = move[2][3] + 0.003f;
202    }
203    else
204    {
205        
206    }
207}
208//描画アップデート
209void Game::GenerateOutput()
210{
211    glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
212    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
213    glUseProgram(program);
214
215
216    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(program, "rotate"), 1, GL_FALSE, &move[0][0]);
217
218    glDrawArrays(GL_POLYGON, 0, 18);
219
220
221
222    glViewport(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
223    glfwSwapBuffers(Window);
224    glfwPollEvents();
225
226}

hpp
1#ifndef ___GMAE_H_
2#define ___GMAE_H_
3
4#define WIDTH 640
5#define HEIGHT 400
6
7#include "stdio.h"
8#include <fstream>
9#include <sstream>
10#include <iostream>
11
12
13
14#include "GLEW/include/GL/glew.h"
15
16#include "gl/GL.h"
17#include "GLFW/include/GLFW/glfw3.h"
18#include "Vector.hpp"
19//#include "Vector.hpp"
20
21
22
23class Game
24{
25public:
26	Vector3 cv;
27
28	Game();
29
30	bool Initialization();
31
32	bool RunLoop();
33
34	void Update();
35	void GenerateOutput();
36
37
38private:
39	bool mIsRunLoop;//メインループ
40
41
42	Vector3 pos;
43
44
45	//頂点バッファー
46	GLfloat Vertex[6][3] =
47	{
48		{-0.5, 0.5, 1.0},
49		{-0.5, -0.5, 1.0},
50		{0.5, -0.5, 1.0},
51
52		{-0.5, 0.5, 1.0},
53		{0.5, 0.5, 1.0},
54		{0.5, -0.5, 1.0}
55	};
56	
57
58	 //スケール行列
59	 const GLfloat scale[4][4] = {
60		 {1,0,0,0},
61		 {0,1,0,0},
62		 {0,0,1,0},
63		 {0,0,0,1}
64	 };
65
66
67	 //回転
68	 float r = 1;
69	 const GLfloat rotate[4][4] = {
70			 (pos.x * pos.x +(1 - cos(r)) + cos(r)),
71			 (pos.x * pos.y +(1 - cos(r)) + pos.z * sin(r))
72			,(pos.x * pos.z +(1 - cos(r)) - pos.y * sin(r)),0,
73
74
75			 (pos.x * pos.x +(1 - cos(r)) + sin(r)),
76			 (pos.y * pos.y +(1 - cos(r)) + cos(r)),
77			 (pos.y * pos.z +(1 - cos(r)) + pos.x * sin(r)),0,
78
79
80			 (pos.x * pos.z + (1 - cos(r)) - pos.z * sin(r)),
81			 (pos.y * pos.z +(1 - cos(r)) - pos.x * sin(r)),
82			 (pos.z * pos.z + (1 - cos(r)) + cos(r)),0,
83	 };
84
85
86	 //平行移動
87	 float mx = 0;
88	 float my = 0;
89	 float mz = -2;
90	 GLfloat move[4][4] =
91	 {
92		 1,0,0,mx,
93		 0,1,0,my,
94		 0,0,1,mz,
95		 0,0,0,1,
96	 };
97
98	GLuint vbo = 0;//頂点配列バッファオブジェクト名
99	GLuint vao = 0;//頂点バッファオブジェクト名
100	
101	GLFWwindow* Window = nullptr;//OpenGLコンテキスト
102
103	GLuint program = 0;
104	bool Shader();//シェーダ読み込み
105	void Compile_log(GLuint Shader);//シェーダーコンパイルログ
106	void Link_log(GLuint Shader);//シェーダーリンクログ
107
108	void GetShader_Log(GLuint shader_type,GLuint Log_type);
109
110		
111	void create_maxtri_mp(float top, float bottom, float left, float right,
112											float far, float near, float result[4][4]);
113
114
115	//行列の掛け算 4 x 4 
116	void matrix_mul(const float a[4][4],const float b[4][4], float r[4][4])
117	{
118		//r[0][0] = 
119	}
120
121};
122
123
124
125#endif
126

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

create_maxtri_mp(1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.1f, 0.00000001f, mp);//透視行列を作成

nearとfarの値の関係が
near > far
になっているように見えますが，これは意図通りでしょうか？

投稿2020/09/16 01:53

fana

総合スコア11645

退会済みユーザー

2020/09/16 02:20 編集

create_maxtri_mp(1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.00000001f, 1.0f, mp); に編集しましたが表示されません。それと十字キーで値を触れるように設定したあと見えた場所にmzの値を設定して実行すると表示されなくなります。

fana

2020/09/16 02:20

（労力とか情報とかの理由により）詳細な値までチェックできませんが， nearとfarというのは，普通は(?) perspectiveな投影であれば視野台形の奥行方向の範囲を決めるための値です．「カメラ(視点)座標系での奥行がnear～farの範囲にあるやつだけを描画対象とする」という．より詳細に言えば… 透視投影変換によって，【カメラ座標系における奥行が near ～ far である範囲】を，【OpenGLが仕様として「なんやかんや計算した結果の座標が最終的にこの範囲にあるやつだけを描画するぜ！」と決めている正規化座標だか何だかいう範囲のZ方向の範囲(0～1なのか-1～1なのか，詳細覚えてませんが)】に変換するといった話です．

退会済みユーザー

2020/09/16 02:22

なるほど。しかし表示されない理由は理由はわかりますでしょうか？頂点描画をしているのでｚの値を触れば近くなるはずなのですが？ｗ

fana

2020/09/16 02:27

以前に他の質問への回答だかコメントで書きましたが，あなたは全てのマトリクスと頂点の値を(CPU側のコードで)持っているので，「(GLの設定だのシェーダへの転送だの何だのが全てうまくいっていると仮定したときに)シェーダが行っているハズの計算」の結果をCPU側のコードで検算なりすることが可能なはずです．なので，とりあえず(OpenGLとは無関係に)最終的に計算される座標値がどうなるのかを確認すると良いでしょう．その結果座標を　「正規化座標だが何だか」の直方体の範囲と比較して見れば，何が起こっているのかを把握する手がかりとなるのではないでしょうか．

fana

2020/09/16 02:33

バーテックスシェーダに書かれている計算式を，単にそのままCPU上でやってみるだけのコンソールアプリケーションでも別途作ってみて，そこで move のマトリクスの要素とかをいろいろ変えて試してみるとよいのではないかと．そういう確認専用のコードみたいなを持っておけば，今後も役に立つでしょう．

退会済みユーザー

2020/09/16 02:35

なるほど、ありがとうございます。質問ですがa * b * c;という４ｘ４の行列の掛け算はa * b * cというそのままでいいのでしょうか？

fana

2020/09/16 02:42

（何の確認なのかよくわからないですが…）良いんじゃないですか？というか，あなたが「こういう計算をしているハズだ」という計算をまずはCPU上で試そう，という話の上では，（その試してみるためのコードを全部自前で用意するならば，行列の要素レベルでの計算を実装するハズですから）そこらへんは問題にならないですよね．シェーダコード内の a * b のような記述のことであれば，まぁ普通に２つの行列を乗じるという意味になるだろうと思います．（そうじゃないと困る）

退会済みユーザー

2020/09/16 04:13

再度質問です悪いのですが３つの行列の掛け算とはどうするのでしょうか？２つの行列の掛け算については調べて出てきて答え合わせも自分できるので大丈夫なのですが　３つとなるとどうすればいいのでしょうか？https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q12153279307 サイトはちょっと説明が難しくてわかりません。どうすればいいのでしょうか？自分は(a * b) * c と想定しました。

fana

2020/09/16 04:33

a*b*c = (a*b)*c = a*(b*c) 掛ける方向（ a*b と b*a は違う）さえ間違わなければ，どこの*から計算してもＯＫ．

退会済みユーザー

2020/09/16 05:33

度々質問ですが。サイトの[行列入門]単元ですが行列ｘ頂点　＝変換された頂点とありますがありますが横ｘ縦とある場合はどっちがa でどっちがb なのでしょうか？ a * bという式を作る際にどっちがどっちなのかわかりません。教えてくれますでしょうか？ http://www.opengl-tutorial.org/jp/beginners-tutorials/tutorial-3-matrices/

行動規範の内容に同意します