回転行列が上手く動作しない理由が知りたい。 中心を中心回転させたい。

Question

提示画像ですが移動して左キーを押すと座標はそのままで画像が上に移動してしまうのですがこれは何が原因なのでしょか？画像サイズはこの砲弾の画像の大きさが読み込んでいます。22,28
提示コードの/////コメント部の内部の回転行列の行列部が悪いと思うのですが何を間違えてのでしょうか？よく考えましたがどうしてもわかりません。
描画原点を中心に回転してしまうのですがどうすれば中心を中心に回転するのでしょうか？

#include "../Header/Sprite.hpp"
#include "../Header/Shader.hpp"
#include "../Header/Entry.hpp"
#include "../Header/LoadTexture.hpp"
#include "../Header/VertexData.hpp"

// 数学ライブラリ
#include "glm/ext.hpp"
#include "glm/glm.hpp"

#include <vector>

// OpenCV 
#include <opencv2/core.hpp>

/*################################################################################################################
* 画像　描画クラス
################################################################################################################*/

//コンストラクタ
/*
* Entry クラス
* テクスチャ パス
* 描画する画像の寸法
*/
Sprite::Sprite(class Entry* g, std::shared_ptr<TextureData> sp ) : Transform_2D(g)
{
	shader = std::make_shared<class Shader>(g,"Shader/2D/Sprite.vert", "Shader/2D/Sprite.frag");

	Owner = g;//Entryクラス
	
	Transform_2D::setTransfrom(glm::vec2(1,1),0,glm::vec2(0,0));	//トランスフォームを初期化

	//テクスチャを設定     
	glGenTextures(1, &TextureID);
	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, TextureID);

	//画像の大きさ
	mPicSize.x = (float)sp->mSize.x;
	mPicSize.y = (float)sp->mSize.y;

	
//	printf("%d\n",sp->mData->size());
	

	if (sp->mData->data() != NULL)
	{
		if (sp->channels == 3)
		{
			glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, (GLsizei)sp->mSize.x, (GLsizei)sp->mSize.y, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, sp->mData->data());
		}
		else if (sp->channels == 4)
		{
			glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, (GLsizei)sp->mSize.x, (GLsizei)sp->mSize.y, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, sp->mData->data());
		}
	}
	else {
		std::cerr << "Unable to load texture: " <<std::endl;
	}


	//ミニマップを設定
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
	glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);

	//異方性フィルタリングを設定
	GLfloat largest;
	glGetFloatv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, &largest);
	glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, largest);




	//VAO
	glGenVertexArrays(1, &VAO);
	glBindVertexArray(VAO);

	//VBO
	glGenBuffers(1, &VBO);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, (sizeof(vertex) / sizeof(vertex[0])) * sizeof(VertexAttribute_2D), vertex, GL_STATIC_DRAW);



}

//描画
void Sprite::DrawGraph(glm::ivec2 pos, glm::vec2 start, glm::vec2 end)
{

	glm::vec2 mSize;

	mSize = end - start;	//描画範囲を取得

	if (mSize.x > mPicSize.x)
	{
		mSize.x = mPicSize.x;
	}

	if (mSize.y > mPicSize.y)
	{
		mSize.y = mPicSize.y;
	}

	//左上が原点になるように修正
	//pos.x = (-SCREEN_WIDTH / 2) + (pos.x);
	//pos.y = (SCREEN_HEIGHT / 2) + (pos.y);

	
	shader->Enable();	//シェーダーを有効にする
	shader->SetFloatUniform_3m("uViewMatrix", getViewMatrix());
	shader->SetFloatUniform_3m("uWorldMatrix", getWorldMatrix());

	Transform_2D::setTransform_Move(pos);	//移動

	/* // 描画座標の中心に画像を描画
	vertex[0] = VertexAttribute_2D{ -mSize.x / 2.0f,mSize.y / 2.0f,	    start.x / mPicSize.x   ,start.y / mPicSize.y };
	vertex[1] = VertexAttribute_2D{ -mSize.x / 2.0f,-mSize.y / 2.0f,	start.x / mPicSize.x   ,end.y / mPicSize.y };
	vertex[2] = VertexAttribute_2D{ mSize.x / 2.0f,-mSize.y / 2.0f,	    end.x / mPicSize.x     ,end.y / mPicSize.y };
	vertex[3] = VertexAttribute_2D{ -mSize.x / 2.0f,mSize.y / 2.0f,	    start.x / mPicSize.x  ,start.y / mPicSize.y };
	vertex[4] = VertexAttribute_2D{ mSize.x / 2.0f,-mSize.y / 2.0f,	    end.x / mPicSize.x    ,end.y / mPicSize.y };
	vertex[5] = VertexAttribute_2D{ mSize.x / 2.0f,mSize.y / 2.0f,		end.x / mPicSize.x    ,start.y / mPicSize.y };
	*/

	//左上が原点
	vertex[0] = VertexAttribute_2D{ 0,0,												start.x / mPicSize.x   ,start.y / mPicSize.y };
	vertex[1] = VertexAttribute_2D{ 0,-mSize.y,											start.x / mPicSize.x   ,end.y / mPicSize.y };
	vertex[2] = VertexAttribute_2D{ mSize.x,-mSize.y,									end.x / mPicSize.x     ,end.y / mPicSize.y };


	vertex[3] = VertexAttribute_2D{ 0 ,0,												start.x / mPicSize.x  ,start.y / mPicSize.y };
	vertex[4] = VertexAttribute_2D{ mSize.x,-mSize.y,									end.x / mPicSize.x    ,end.y / mPicSize.y };
	vertex[5] = VertexAttribute_2D{ mSize.x, 0,											end.x / mPicSize.x    ,start.y / mPicSize.y };
	



	//VAO
	glBindVertexArray(VAO);

	//VBO
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, (sizeof(vertex) / sizeof(vertex[0])) * sizeof(VertexAttribute_2D), vertex, GL_STATIC_DRAW);

	//頂点座標
	glEnableVertexAttribArray(0);
	glVertexAttribPointer(0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(VertexAttribute_2D), NULL);

	//UV座標
	glEnableVertexAttribArray(1);
	glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(VertexAttribute_2D), (void*)(sizeof(float) * 2));

	glBindVertexArray(VAO);
	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, TextureID);
	glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, (GLsizei)std::size(vertex));	

}



// 画像サイズを取得
glm::vec2 Sprite::getSize()
{
	return mPicSize;
}


//コンストラクタ
Sprite::Sprite(const Sprite & sp) : Transform_2D(sp.Owner)
{
	shader = std::make_shared<Shader>(sp.Owner, "Shader/2D/Sprite.vert", "Shader/2D/Sprite.frag");
	Owner = sp.Owner;	//Entryクラス
	mPicSize.x = sp.mPicSize.x;
	mPicSize.y = sp.mPicSize.y;

}


// デストラクタ
Sprite::~Sprite()
{
	// バッファを解放
	glDeleteBuffers(1, &VAO);
	glDeleteVertexArrays(1, &VAO);

	glBindVertexArray(0);
	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

	glDeleteTextures(1,&TextureID);

}

#include "../Header/Transform_2D.hpp"
#include "../Header/Entry.hpp"

//コンストラクタ
Transform_2D::Transform_2D(class Entry* g)
{
	Owner = g; //Entryクラス

	//回転行列を初期化
	mRotate_matrix = glm::mat3(0);
	mRadian = 0;

	//拡大縮小行列を初期化
	mScale_matrix = glm::mat3(0);

	//平行移動行列を初期化
	mMove_matrix = glm::mat3(0);


	mScale = glm::vec2(1,1);	//スケール
	mRadian = 0;				//回転
	mMove = glm::vec2(0, 0);	//平行移動

	//初期化
	setTransform_Scale(mScale);
	setTransform_Rotate(mRadian);
	setTransform_Move(mMove);
}

void Transform_2D::UpdateTransform()
{
	setTransform_Scale(mScale);
	setTransform_Rotate(mRadian);
	setTransform_Move(mMove);
}

// 同時に初期化
void Transform_2D::setTransfrom(glm::vec2 s, float r, glm::vec2 m)
{
	setTransform_Scale(s);
	setTransform_Rotate(r);
	setTransform_Move(m);
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//回転行列
void Transform_2D::setTransform_Rotate(float r)
{
	float sc[9];
	sc[0] = cos(r);
	sc[1] = -sin(r);
	sc[2] = 0;

	sc[3] = sin(r);
	sc[4] = cos(r);
	sc[5] = 0;

	sc[6] = 0;
	sc[7] = 0;
	sc[8] = 1;

	glm::mat3 t = glm::make_mat3(sc);
	mRotate_matrix = t;

	mRadian = r;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//拡大縮小
void Transform_2D::setTransform_Scale(glm::vec2 p)
{
	float sc[9];
	sc[0] = p.x;
	sc[1] = 0;
	sc[2] = 0;

	sc[3] = 0;
	sc[4] = p.y;
	sc[5] = 0;

	sc[6] = 0;
	sc[7] = 0;
	sc[8] = 1;

	glm::mat3 t = glm::make_mat3(sc);
	mScale_matrix = t;
}

//平行移動
void Transform_2D::setTransform_Move(glm::vec2 p)
{
	float m[9];

	m[0] = 1;
	m[1] = 0;
	m[2] = p.x;

	m[3] = 0;
	m[4] = 1;
	m[5] = p.y;

	m[6] = 0;
	m[7] = 0;
	m[8] = 1;


	glm::mat3 tt = glm::make_mat3(m);
	mMove_matrix = tt;

	mMove = p;

}

//回転
glm::mat3 Transform_2D::getRotate()
{
	return mRotate_matrix;
}

//平行移動
glm::mat3 Transform_2D::getMove()
{
	return mMove_matrix;
}
//拡大縮小
glm::mat3 Transform_2D::getScale()
{
	return mScale_matrix;
}


float Transform_2D::getTransform_getRotate()
{
	return mRadian;
}

glm::vec2 Transform_2D::getTransform_Scale()
{
	return mScale;
}

glm::vec2 Transform_2D::getTransform_Move()
{
	return mMove;
}



//ワールド行列
glm::mat3 Transform_2D::getWorldMatrix()
{
	glm::mat3 r = mScale_matrix * mRotate_matrix * mMove_matrix;

	return r;
}

//ビュー行列
glm::mat3 Transform_2D::getViewMatrix()
{
	//ビュー行列
	float sv[9];
	sv[0] = (2.0f / SCREEN_WIDTH);
	sv[1] = 0.0f;
	sv[2] = 0.0f;

	sv[3] = 0.0f;
	sv[4] = (2.0f / SCREEN_HEIGHT);
	sv[5] = 0.0f;

	sv[6] = 0.0f;
	sv[7] = 0.0f;
	sv[8] = 1.0f;

	ViewMatrix = glm::make_mat3(sv);

	return ViewMatrix;
}

Comments

[txty]

positionの単位はpxでいいんですかでも,pxなら１画素ですよね。何をもってその数値なんでしょうか
なんか間違えてますか。

[退会済みユーザー]

2Dの行列を使っているのですがどういうことなのでしょうか？

[txty]

500 -370 の単位が知りたいだけです
質問の解答じゃないです

[退会済みユーザー]

文章を修正しました。

[int32_t]

コードは精読していませんが、座標の原点は画面中央で、キャラクターに180度の回転行列を適用すると、原点を中心に回転してしまうが、キャラクターの中心を中心に回転させたい、という理解で合ってますか?

[退会済みユーザー]

そうですね。この画像と状態を見るにおそらくそいうことが起きてほしいのでだと思います。

Answer 1

（※強引な「エスパー回答」的なものになるかと思うので，間違いだと判断できた方はその旨をコメントとして示しつつ低評価していただきたく）

glm::mat3 Transform_2D::getWorldMatrix()の返す行列の内容が
glm::mat3 r = mScale_matrix * mRotate_matrix * mMove_matrix;であること
と，
その行列の用いられ方との間に齟齬があることが（左を押すと上に行くみたいな）問題現象の原因ではないかと想像します．

この行列が
shader->SetFloatUniform_3m("uWorldMatrix", getWorldMatrix());
としてシェーダに渡された後で実際にどのように使用されているのかは示されていませんが，頂点座標ベクトルに左からかける：

(mScale_matrix * mRotate_matrix * mMove_matrix) * 頂点座標

という形で用いるのだとすれば，この演算は

mScale_matrix * ( mRotate_matrix * ( mMove_matrix * 頂点座標 ) )

ということであり，
真っ先に mMove_matrix が適用される形となります．
その結果座標に対して mRotate_matrix を適用した結果の座標というのはどこに行くのか？　ということを再確認されると良いのではないでしょうか．

Comments

[退会済みユーザー]

自分の能力では不可能と判断しました。

Answer 2

(微塵もコードを読まずに回答します。OpenGLの知識はないのでコードでの回答はできません。)

キャラクターの中心点を中心として回転をさせたい場合は、

1. キャラクターの座標から、キャラクターの中心点を引いて、原点に移動させる
2. 結果の座標に回転行列を適用する
3. 結果の座標に、手順1で引いたキャラクター中心点を足す

という計算をすればよいはずです。
(これを一つの行列計算でやることが可能だった気がしますが、それは無くても動くし、必要ならご自分で調べてください)

Answer 3

おそらくmSpriteの内部実装と思われます。なんとなくですが setTransform_Rotate の回転の機能が移動と描画に対して整理されておらず、うまく作用していないような気がします。

Comments

[退会済みユーザー]

提示コードを修正しました。　またそのコードを確認しましたがないもおかしな点は見つかりせん
他の原因では何が考えられるのでしょうか？

[Serbonis]

DrawGraphのvertexの値を確認してみてはいかがでしょうか？あと最初に掲示していたコードを消してしまうと、わかりにくくなるかと思います。

[退会済みユーザー]

確認しましたが不審点は見つかりません、どこが悪いのでしょうか？

[Serbonis]

WorldMatrixとViewMatrixが想定している値になっているか確認されてまではいかがでしょうか？ここまでの流れからすると、とりあえずWorldMatrixには回転成分は入ってないものかと思います。

[退会済みユーザー]

確認しましたが入ってますｗｗｗどうしたらいいのでしょうか？

//ワールド行列を生成
glm::mat4 Transform::getWorldMatrix()
{
glm::mat4 m = getMove() * getScale() * getRotate();

return m;
}

[Serbonis]

言い方が間違っていました回転成分自体は必ず入っています。ただ今回のこの状況では回転角度0の成分になっているのではないでしょうか？という意味です。回転角度0ではない回転行列になってしまっている場合はそうなった箇所を自身で特定・修正するしかありません。

[退会済みユーザー]

わからないので４方向分のスプライトを用意することにしました。