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可视化入门3：拾取

2024-07-19 14:45:44   220人阅读

opengl 拾取方式有二：
其一：视景体拾取
1.绘制：
需要有函数在两种模式下绘制相同的对象；
void RenderObjects(GLuint mode){
         if(mode==GL_SELECT){
          glLoadName(name); //设置名字
          drawObj();
}else{
         drawObj();
}
}

2.鼠标处理：

在选择模式下绘制

注意：1.正确的设置拾取视景体;并且还原原始的视景体；

            2.正确的使用原始的模型视图变换；不一定需要还原（如果模型视图没有变化）；

            3.正确的还原原始的渲染状态；注意下划线；

        GLuint selectBuff[512];

        GLint hits, viewport[4];

        glSelectBuffer(512, selectBuff);

        glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);

        glRenderMode(GL_SELECT);//进入选择模式，一下绘制不再显示；

        glInitNames();

          glPushName(0);

          int n = 3;//拾取浮动范围；

        glMatrixMode(GL_PROJECTION);

        glPushMatrix(); //保存视图矩阵；

       glLoadIdentity();//归零，用于重新计算；

            gluPickMatrix((GLdouble) x, (GLdouble) (viewport[3] - y), n, n, viewport);

            gluPerspective(60.0,(GLsizei)5 / (GLsizei)5,0.1 , 10.0); //设定失去视景体；

           gluOrtho2D(-0.6,0.6,0.6,0.6);

            glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

           glPushMatrix();

   {

    glTranslatef(0,0,-9.0f);

    glTranslatef(dx,dy,dz);

    glRotatef(angle,0, 1.0f, 0);

    glTranslatef(-96.0f,-94.0f,-56.0f);

   }//选择模式下的模型视图变化*/

            RenderObjects(GL_SELECT);//以选择模式绘制；进入绘制部分

   glPopMatrix();

   glMatrixMode(GL_PROJECTION);

            glPopMatrix();

          glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

            hits = glRenderMode (GL_RENDER);

             processHits(hits,selectBuff);

3.处理部分：注意每个拾取的数据结构即可；

击中的物件的名字的数目
这个物件中最近的点的深度值
这个物件中最远的点的深度值
击中的物件的名字之一
击中的物件的名字之二 
(若有多个名字，则如此类推...)

void processHits(GLint hits,GLuint buffer[]){/**/

 printf("hits = %d\n",hits);

 GLuint *ptr = (GLuint *)buffer;

 GLuint names;

 for(int i = 0;i<hits;i++){

  names = *ptr;

  //printf("numeber of names for this hit = %d ",names);

   ptr++;

  //printf("\t z1 is %f \n",(float)*ptr/0x7fffffff);

   ptr++;

  //printf("\t z1 is %f \n",(float)*ptr/0x7fffffff);

   ptr++;

  //printf("\t name are : %d \n" , *ptr);

  hited.push_back(*ptr);

  ptr++;

 }

 glutPostRedisplay();

}

4.gluPickMatrix()的使用；

5.各种矩阵的获取与使用；

 


其二：射线拾取

 

第一步： 
实现屏幕坐标到三维世界空间坐标的转化，利用函数 gluUnProject直接可以得到屏幕坐标相应的三维空间坐标。

[cpp] view plaincopy
  1. gluUnProject((GLdouble)xpos,(GLdouble)ypos,1.0,mvmatrix,projmatrix,viewport,&wx,&wy,&wz);    
  2. //xpos,ypos 是以屏幕左下角为原点的屏幕坐标.   
  3. //1.0代表返回zbuffer为1.0处（远剪切面交点）的世界坐标   
  4. //mvmatrix 为视矩阵，通过GetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX,mvmatrix)得到   
  5. //projmatrix为投影矩阵，通过glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX,projmatrix)得到   
  6. //viewport为视口，通过glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,viewport)得到   
  7. //wx、wy、wz 就是我们要得到的世界坐标，得到这样两个世界坐标，射线就确定了   
  8. //或者也可以用原点（视点）来代替其中一个点，因为这条射线是从视点出发的。  
 

第二步： 
用射线和要检测的三角形求交点，用到的原理和公式如下。 
原理一：三角形内的任意一点都可以用变量u、v和其三个顶点坐标来确定

[cpp] view plaincopy
  1. vPoint = V1 + u*(V2-V1) + v*(V3-V1) ;   
  2. //0   
  3. //V1,V2,V3为三角形的三个顶点，是已知量  
 

原理二：射线上的任意一点可以用射线的方向向量（格式化后的）乘以其模（该向量长度）来表示

[cpp] view plaincopy
  1. vPoint =originPoint+dir * len;  
射线和三角形相交则必定同时满足上面的两个条件所以有：
[cpp] view plaincopy
  1. (-Dir)*len+ (V2-V1)*u + (V3-V1)*v ＝ originPoint-V1;  

 

 

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