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有趣又好玩的glm庫

發布時間:2020-07-28 16:33:52 來源:網絡 閱讀:2418 作者:老G 欄目:開發技術

一、glm的優點

glm是一個發展了十年以上的數學庫,這個庫很不錯。很多教材,書籍,資料大量使用glm,了解glm有助于閱讀這些資料。


1.模仿glsl的接口

這個實在是非常方便理解和記憶,你不需要在c++和glsl中使用兩套完全不同的接口


2.大量采用模板

代碼復用率非常高,而且結構可以說是模板類庫的典范


3.數學化的,和大腦導向的思維方式

和其他數學庫不同,glm的代碼偏向數學理論的使用,有很多地方是以直觀和復用為主的


4.接口友好,精度有保證

大量模板參數的使用,既擴充了接口數量,又保證了支持不同精度,和類型轉換的正確。而這些恰恰是非模板數學庫的弱項。


二、glm有趣和獨特的設計


1.detail名字空間

使用detail名字空間,隔離“內部函數”,這對于用戶程序員來說,很容易知道哪些函數是可以直接調用的,并且對于代碼補全也很有幫助。


2.類型設計,只提供+-x/,其他計算放到外面

對于vec,mat等類型,類本身只提供了+-x/等基礎運算,而其他運算,比如求模,點乘,叉乘,矩陣乘法,特殊矩陣構造等等都放到外部通過全局函數來提供,而不是提供一個類成員函數。之所以這樣做,是因為其他復雜函數,都可以看成是基本運算的組合(有些全局函數的編寫,還需要增加三角函數調用來支持)。


這樣做的優點非常多

    1.保證類型本身足夠簡單,非常容易閱讀與維護

    2.比起成員函數,全局函數可以很容易的修改替換(因為在不同文件中)。甚至用戶自己擴展可以通過增加頭文件來完成

    3.高度復用性,比如求模函數,外部一個函數接口,內部代碼完全一樣,只靠模板參數來匹配。反例就是,如果你使用成員函數,你將不得不對于每一個類型提供一個求模函數


3.全局函數+模版類偏特化——實現函數調用的轉發

很多全局函數,只提供一個入口調用,內部使用模版類偏特化來匹配模板參數,完成對應類型的函數調用轉發,這個寫法非常有趣。我們知道全局函數調用,使用一個入口,可以非常方便的修改,例如加入條件編譯宏等,而模版類偏特化又保證了擴展性。


4.復用優先

例如,對于矩陣相乘,glm直接采用向量寫法。glm的編寫,在很多地方,直接采用向量。這一方面,極大簡化了代碼量,同時也體現出作者對于數學的深刻理解。

而很多其他數學庫不同,向量運算采用不多,比如矩陣相乘直接采用元素寫法。


三、難點


1.glm對于數學功能拆的很細

同一個類型的很多功能,分散在不同的文件中,這閱讀起來有一定的難度,尤其是缺乏數學基礎的人


2.大量使用模板

對于模板不熟悉的人,閱讀有難度,現在國內移動游戲項目開發很少直接大量用c++了,大量模板的人估計就更少了





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