c++仅使用矩阵按深度排序。可能的？

Question

如果我有一个包含旋转/平移矩阵的对象的 std::vector，有没有办法可以使用该矩阵来计算 Z 位置，以便我可以按深度对对象进行排序？

Answer 1

简短回答：

沿矩阵[3][2]排序，矩阵[3][2]是对象中心的z位置（在世界空间中）。

长答案：

在齐次坐标中，位置是 (x,y,z,1) （与方向 (x,y,z,0) 相反，我们稍后会看到）

从一个空间变换你的点对于另一个，将其乘以变换矩阵。因此，如果您想通过矩阵变换对象的中心（0,0,0,1），则唯一剩下的项是矩阵的右列。 z 分量是第三个。

对于方向，w=0，因此右列（保存平移）将乘以 0。这意味着：平移方向不会改变方向，这是有道理的。

显然，如果对对象的中心进行排序，两个靠近的对象可能会重叠。

Answer 2

猜测一下您要问的问题：

如果您有一个变换向量（即 4x4）矩阵，则 Z 分量位于矩阵的平移分量中。它应该是 (row,col) = 2,3 或 3,2，具体取决于您的约定。

例如：

1 0 0 0  <-- x position
0 1 0 0  <-- y position
0 0 1 0  <-- z position
0 0 0 1

Answer 3

定义所需的顺序，然后使用 std::sort，如 此示例。

基于评论的更新：

您似乎要问的中心问题是如何定义用作排序基础的顺序。如果您的对象是单点，则应用相应的变换（如果您没有预先计算/momoized）并对结果向量的 Z 分量进行排序。

如果您的对象由多个点组成，这会变得更加困难。在这种情况下，您需要定义与每个对象关联的合适的代理单点位置，然后将其用作排序的基础。由于对象本质上是多点的，因此在某些情况下任何替代单点表示都可能提供较差的结果。但是，如果对象都是简单的平面多边形，除了沿着边或顶点之外，它们不会彼此相交，那么您可以将每个多边形的顶点位置平均为一个点，作为合适的代理。该方法也可以很好地扩展到不相交的凸多面体。如果对象变得太复杂，那么您要么必须将它们分解为不相交的正多边形或凸多面体并对它们进行排序，要么接受并不总是正确的。

Answer 4

如果我理解的话，您可能可以通过排序谓词来做到这一点。

Matrix transMatrix;

struct DepthSorter
{
    DepthSorter(const Matrix& matrix) : matrix_(matrix) {}
    bool operator()(const Obj& obj1, const Obj& obj2) { return matrix_->translate(obj1) < matrix_->translate(obj2); }
};

std::vector<Obj> objs;

std::sort(objs.begin(), objs.end(), DepthSorter(transMatrix));