来自OpenGL的标准化设备坐标金属

Question

好吧，所以我知道在SO上有很多关于标准化设备坐标的问题，但它们都没有解决我的特定问题。

所以，我绘制的所有内容都是在2D屏幕坐标中指定的，其中顶部，左边是（0,0），右下角是（screenWidth，screenHeight）然后在我的顶点着色器中我做这个计算以得出NDC（基本上，我正在渲染UI元素）：

float ndcX = (screenX - ScreenHalfWidth) / ScreenHalfWidth;
float ndcY = 1.0 - (screenY / ScreenHalfHeight);

其中ScreenX / ScreenY是像素坐标，例如（600,700），screenHalf_____是屏幕宽度/高度的一半。

我从顶点着色器返回光栅化状态的最终位置是：

gl_Position = vec4(ndcX, ndcY, Depth, 1.0);

哪个在Opengl ES中运行得非常好。

现在的问题是，当我在Metal 2中尝试它时，它不起作用。

我知道Metal的NDC是2x2x1而Opengl的NDC是2x2x2，但我认为这里的深度并没有在这个等式中发挥重要作用，因为我在每个顶点传递它。

我尝试了this link和this so question但是很困惑，因为我试图避免顶点着色器中的矩阵计算，因为我现在正在渲染所有2D，因此链接没有用。

所以我的问题......在Metal中将像素坐标转换为NDC的公式是什么？是否可以不使用正交投影矩阵？为什么我的方程式不适用于Metal？

Answer 1

当然可以没有投影矩阵。矩阵只是应用转换的一种有用的便利。但是，当出现这种情况时，了解它们如何工作是很重要的，因为使用一般的正交投影矩阵会执行不必​​要的操作以得到相同的结果。

以下是我可能用来执行此操作的公式：

float xScale =  2.0f / drawableSize.x;
float yScale = -2.0f / drawableSize.y;
float xBias = -1.0f;
float yBias =  1.0f;

float clipX = position.x * xScale + xBias;
float clipY = position.y * yScale + yBias;

其中drawableSize是渲染缓冲区的维度（以像素为单位），可以在缓冲区中传递给顶点着色器。您还可以预先计算比例因子并将其传递而不是屏幕尺寸，以便在GPU上保存一些计算。