OpenGL 鼠标拾取模型

news2024/11/16 22:00:55

1.简介

在我们的场景中，使用鼠标光标点击或“挑选”一个3d对象是很有用的。一种方法是从鼠标投射3d光线，通过相机，进入场景，然后检查光线是否与任何物体相交。这通常被称为光线投射。

我们不是从局部空间中的网格开始，而是从视口空间中的2d鼠标光标位置开始。我们用逆矩阵来逆向进行变换，得到世界空间中的一条射线。

  • 首先在局部空间中有一个局部坐标(0.5,1,0)
  • 然后乘以model矩阵变换到世界空间坐标(10.5,1,-20,1)，这里增加了齐次坐标w=1
  • 然后世界空间坐标乘以view矩阵转换到我们摄像机看到的坐标(5,-1,-9.5,1)
  • 然后观察坐标乘以projection矩阵转换到裁剪空间(9.05,-2.41,7.67,9.5)，这里齐次坐标变为-z
  • 然后标准化设备坐标到(-1,1)的空间中，使用x/w，y/w，z/w得到(0.95,-0.25,0.81)
  • 最后转换到像素坐标，转换到(1024,768)这个坐标下，得到(998,288)，以下为公式。

 

但是实际上，我们要点击到模型，首先是从视口空间坐标开始，也就是从(998,288)开始，进行反推。

2.计算世界空间坐标

float _near=0.1f,_far=100.0f;
QVector4D AXBOpemglWidget::worldPosFromViewPort(int posX, int posY)
{
    float winZ;
    glReadPixels(
                posX,
                this->height()-posY
                ,1,1
                ,GL_DEPTH_COMPONENT,GL_FLOAT
                ,&winZ);
    qDebug()<<"z = "<<winZ; //获取深度值
    float x=(2.0f*posX)/this->width()-1.0f; //转化为标准设备坐标(-1,1)
    float y=1.0f-(2.0f*posY)/this->height();//转化为标准设备坐标(-1,1)
    float z=winZ*2.0-1.0f;//转化为标准设备坐标(-1,1)

    float w = (2.0 * _near * _far) / (_far + _near - z * (_far - _near));//计算齐次坐标
    //float w= _near*_far/(_near*winZ-_far*winZ+_far);
    QVector4D wolrdPostion(x,y,z,1);
    wolrdPostion=w*wolrdPostion;//裁剪空间的坐标
    return view.inverted()*projection.inverted()*wolrdPostion; //获得世界空间的坐标
}
  • 首先传入像素坐标x，y
  •  glReadPixels获取到深度值
  • 然后标准化坐标(x,y,z)
  • 计算齐次坐标
  • 使用w*x，w*y，w*z得到裁剪空间坐标
  • 最后乘以projection逆矩阵 view的逆矩阵得到世界空间坐标

3.如何判断点中了模型

这里给出了一个简单的算法，把模型比作一个球体，计算点击位置P点到模型中心O点的距离，如果小于半径r（使用世界坐标来计算距离），则选中物体。当然这个算法并不完美。

 

        for(QMap<QString, ModelInfo>::iterator iter=m_Models.begin();iter!=m_Models.end();iter++){
            ModelInfo *modelInfo=&iter.value();
            float r=(modelInfo->model->m_maxY-modelInfo->model->m_minY)/2;
            if(modelInfo->worldPos.distanceToPoint(QVector3D(wolrdPostion))<r
                    &&!hasSelected){
                modelInfo->isSelected=true;
                hasSelected=true;
            }
        }

4.源码

#include "axbopemglwidget.h"
#include "vertices.h"
const unsigned int timeOutmSec=50;

QVector3D viewInitPos(0.0f,5.0f,20.0f);
float _near=0.1f,_far=100.0f;
QMatrix4x4 model;
QMatrix4x4 view;
QMatrix4x4 projection;
AXBOpemglWidget::AXBOpemglWidget(QWidget *parent) : QOpenGLWidget(parent)
{
    connect(&m_timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(on_timeout()));
    m_timer.start(timeOutmSec);
    m_time.start();
    m_camera.Position=viewInitPos;
    setFocusPolicy(Qt::StrongFocus);
    //setMouseTracking(true);
}

AXBOpemglWidget::~AXBOpemglWidget()
{
    for(auto iter=m_Models.begin();iter!=m_Models.end();iter++){
        ModelInfo *modelInfo=&iter.value();
        delete modelInfo->model;
    }
}

void AXBOpemglWidget::loadModel(string path)
{
    static int i=0;
    makeCurrent();
    Model * _model=new Model(QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_3_3_Core>()
                             ,path.c_str());
    qDebug()<<"miny = "<<_model->m_minY;
    //m_camera.Position=cameraPosInit(_model->m_maxY,_model->m_minY);
    m_Models["张三"+QString::number(i++)]=
            ModelInfo{_model,QVector3D(0,0-_model->m_minY,0),0.0,0.0,0.0,false,"张三"};
    doneCurrent();
}

void AXBOpemglWidget::initializeGL()
{
    initializeOpenGLFunctions();
    //创建VBO和VAO对象，并赋予ID
    bool success;
    m_ShaderProgram.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Vertex,":/shaders/shaders/shapes.vert");
    m_ShaderProgram.addShaderFromSourceFile(QOpenGLShader::Fragment,":/shaders/shaders/shapes.frag");
    success=m_ShaderProgram.link();
    if(!success) qDebug()<<"ERR:"<<m_ShaderProgram.log();
    m_BoxDiffuseTex=new
            QOpenGLTexture(QImage(":/images/images/container2.png").mirrored());
    m_PlaneDiffuseTex=new
            QOpenGLTexture(QImage(":/images/images/wall.jpg").mirrored());

    m_PlaneMesh=processMesh(planeVertices,6,m_PlaneDiffuseTex->textureId());
}

void AXBOpemglWidget::resizeGL(int w, int h)
{
    Q_UNUSED(w);
    Q_UNUSED(h);
}

void AXBOpemglWidget::paintGL()
{
    model.setToIdentity();
    view.setToIdentity();
    projection.setToIdentity();
    // float time=m_time.elapsed()/50.0;
    projection.perspective(m_camera.Zoom,(float)width()/height(),_near,_far);
    view=m_camera.GetViewMatrix();
    glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LESS);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    m_ShaderProgram.bind();
    m_ShaderProgram.setUniformValue("projection", projection);
    m_ShaderProgram.setUniformValue("view", view);
    //model.rotate(time, 1.0f, 1.0f, 0.5f);

    m_ShaderProgram.setUniformValue("viewPos",m_camera.Position);

    // light properties, note that all light colors are set at full intensity
    m_ShaderProgram.setUniformValue("light.ambient", 0.7f, 0.7f, 0.7f);
    m_ShaderProgram.setUniformValue("light.diffuse", 0.9f, 0.9f, 0.9f);
    m_ShaderProgram.setUniformValue("light.specular", 1.0f, 1.0f, 1.0f);
    // material properties
    m_ShaderProgram.setUniformValue("material.shininess", 32.0f);
    m_ShaderProgram.setUniformValue("light.direction", -0.2f, -1.0f, -0.3f);
    m_ShaderProgram.setUniformValue("model", model);

    m_PlaneMesh->Draw(m_ShaderProgram);

    foreach(auto modelInfo,m_Models){
        model.setToIdentity();
        model.translate(modelInfo.worldPos);

        model.rotate(modelInfo.pitch,QVector3D(1.0,0.0,0.0));
        model.rotate(modelInfo.yaw,QVector3D(0.0,1.0,0.0));
        model.rotate(modelInfo.roll,QVector3D(0.0,0.0,1.0));
        m_ShaderProgram.setUniformValue("model", model);
        modelInfo.model->Draw(m_ShaderProgram);
    }

}

void AXBOpemglWidget::wheelEvent(QWheelEvent *event)
{
    m_camera.ProcessMouseScroll(event->angleDelta().y()/120);
}

void AXBOpemglWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *event)
{
    float deltaTime=timeOutmSec/1000.0f;

    switch (event->key()) {
    case Qt::Key_W: m_camera.ProcessKeyboard(FORWARD,deltaTime);break;
    case Qt::Key_S: m_camera.ProcessKeyboard(BACKWARD,deltaTime);break;
    case Qt::Key_D: m_camera.ProcessKeyboard(RIGHT,deltaTime);break;
    case Qt::Key_A: m_camera.ProcessKeyboard(LEFT,deltaTime);break;
    case Qt::Key_Q: m_camera.ProcessKeyboard(DOWN,deltaTime);break;
    case Qt::Key_E: m_camera.ProcessKeyboard(UP,deltaTime);break;
    case Qt::Key_Space: m_camera.Position=viewInitPos;break;

    default:break;
    }
}

void AXBOpemglWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
    if(event->buttons() & Qt::RightButton){
        static QPoint lastPos(width()/2,height()/2);
        auto currentPos=event->pos();
        QPoint deltaPos=currentPos-lastPos;
        lastPos=currentPos;

        m_camera.ProcessMouseMovement(deltaPos.x(),-deltaPos.y());
    }
}

void AXBOpemglWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    makeCurrent();
    if(event->buttons()&Qt::LeftButton){

        QVector4D wolrdPostion=worldPosFromViewPort(event->pos().x(),
                                                    event->pos().y());

        mousePickingPos(QVector3D(wolrdPostion));

        for(QMap<QString, ModelInfo>::iterator iter=m_Models.begin();iter!=m_Models.end();iter++){
            ModelInfo *modelInfo=&iter.value();
            float r=(modelInfo->model->m_maxY-modelInfo->model->m_minY)/2;
            if(modelInfo->worldPos.distanceToPoint(QVector3D(wolrdPostion))<r){
                qDebug()<<"selected";
            }
            }
    }

    doneCurrent();
}

void AXBOpemglWidget::on_timeout()
{
    update();
}

QVector3D AXBOpemglWidget::cameraPosInit(float maxY, float minY)
{
    QVector3D temp={0,0,0};
    float height=maxY-minY;
    temp.setZ(1.5*height);
    if(minY>=0)
        temp.setY(height/2.0);
    viewInitPos=temp;
    return temp;
}

Mesh* AXBOpemglWidget::processMesh(float *vertices, int size, unsigned int textureId)
{
    vector<Vertex> _vertices;
    vector<unsigned int> _indices;
    vector<Texture> _textures;
    //memcpy(&_vertices[0],vertices,8*size*sizeof(float));
    for(int i=0;i<size;i++){
        Vertex vert;
        vert.Position[0]=vertices[i*5+0];
        vert.Position[1]=vertices[i*5+1];
        vert.Position[2]=vertices[i*5+2];
        vert.TexCoords[0]=vertices[i*5+3];
        vert.TexCoords[1]=vertices[i*5+4];
        _vertices.push_back(vert);
        _indices.push_back(i);
    }
    Texture tex; tex.id=textureId;
    tex.type="texture_diffuse";
    _textures.push_back(tex);
    return new Mesh(
                QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_3_3_Core>()
                ,_vertices,_indices,_textures);
}

QVector4D AXBOpemglWidget::worldPosFromViewPort(int posX, int posY)
{
    float winZ;
    glReadPixels(
                posX,
                this->height()-posY
                ,1,1
                ,GL_DEPTH_COMPONENT,GL_FLOAT
                ,&winZ);
    float x=(2.0f*posX)/this->width()-1.0f;
    float y=1.0f-(2.0f*posY)/this->height();
    float z=winZ*2.0-1.0f;

    float w = (2.0 * _near * _far) / (_far + _near - z * (_far - _near));
    //float w= _near*_far/(_near*winZ-_far*winZ+_far);
    QVector4D wolrdPostion(x,y,z,1);
    wolrdPostion=w*wolrdPostion;
    return view.inverted()*projection.inverted()*wolrdPostion;
}

5.完整工程
https://download.csdn.net/download/wzz953200463/87941643icon-default.png?t=N5K3https://download.csdn.net/download/wzz953200463/87941643

6.相关参考 

OpenGL 齐次坐标_Mr.codeee的博客-CSDN博客

OpenGL 坐标系统_Mr.codeee的博客-CSDN博客

OpenGL模型加载_Mr.codeee的博客-CSDN博客

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/676763.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

gRPC 实践

gRPC 实践

RPC 包管理&#xff0c;1.12前&#xff1b;旧版本要设置GO111MODULEoff&#xff1b;查找gopath/src;goroot/src&#xff1b;几乎没有包管理&#xff1b; 新版本&#xff1b;go.mod&#xff1b; module xxx go version设置GO111MODULEon 是什么 远程过程调用&#xff1b; …
阅读更多...
Windows页面置换算法与文件操作

Windows页面置换算法与文件操作

实验一 一、实验内容或题目&#xff1a; 随机产生页面访问序列&#xff0c;并实现LRU, FIFO, OPT三种算法进行缺页比较 二、实验目的与要求&#xff1a; 1、编写程序&#xff0c;随机产生页面访问序列&#xff0c;并实现LRU, FIFO, OPT三种算法进行缺页比较。 2、理解三种算…
阅读更多...
自监督学习简介

自监督学习简介

1. 　自监督学习 自监督学习是可以看做是一种特殊的无监督学习的一个子类别&#xff08;但并非无监督学习&#xff09;&#xff0c;因为它利用了未标记的数据。 关键思想是让模型无需手动标签即可学习数据表示。一旦模型学会了如何表示数据&#xff0c;那么它就可以用较少量的…
阅读更多...
liunx+docker+rabbitmq安装延迟队列插件

liunx+docker+rabbitmq安装延迟队列插件

安装版本 rabbit: RabbitMQ 3.8.16 erlang: Erlang 23.3.2 rabbit: rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.9-0199d11c.ez 准备 1.rabbmitMQ 安装 docker pull rabbitmq 2.rabbmitMQ 启动 docker run -d --hostname my-rabbit --name rabbit -e RABBITMQ_DEFAULT_USER用户…
阅读更多...
10 种分布式系统必备模式

10 种分布式系统必备模式

在当今的技术领域中&#xff0c;分布式系统已成为许多大型应用程序和平台的核心。构建高性能、可伸缩和可靠的分布式系统是一个复杂的挑战&#xff0c;需要合理的架构设计和模式选择。本文将介绍10个必备的分布式系统模式&#xff0c;帮助您更好地理解和应用这些模式以提升系统…
阅读更多...
pytorch笔记：RNN 系列

pytorch笔记：RNN 系列

来自B站视频&#xff0c;API查阅&#xff0c;TORCH.NN RNN可以处理变长序列&#xff0c;是因为其每个时刻的参数是共享的RNN每算出一个时刻都可以输出&#xff0c;适合流式输出&#xff0c;但串行计算比较慢&#xff0c;无法获取太长的历史信息RNN 初始隐状态不提供默认是0&am…
阅读更多...
一、枚举类型——用枚举实现状态机

一、枚举类型——用枚举实现状态机

枚举类型很适合用来实现状态机。状态机可以处于有限数量的特定状态。它们通常根据输入&#xff0c;从一个状态移动到下一个状态&#xff0c;但同时也会存在瞬态。当任务执行完毕后&#xff0c;状态机会立即跳出所有状态。 每个状态都有某些可接受的输入&#xff0c;不同的输入…
阅读更多...
你应该知道的 Python 自动化脚本

你应该知道的 Python 自动化脚本

概要 我们都有一些需要重复做的任务。幸运的是&#xff0c;我们可以将其中一些过程自动化&#xff0c;这样我们就可以专注于做其他真正需要精力和注意力的事情。 在这篇文章中&#xff0c;我们将谈论一些 Python 自动化脚本&#xff0c;你可以轻松地用它们来执行自动化任务。重…
阅读更多...
巨星内马尔为孕期出轨道歉了！喊话女友：“我不能想象失去你”

巨星内马尔为孕期出轨道歉了！喊话女友：“我不能想象失去你”

近日&#xff0c;巴西球星内马尔在女友布鲁娜孕期出轨的传闻引起了社会广泛关注。 22日凌晨&#xff0c;内马尔在自己的社交媒体上发文回应并道歉&#xff0c;表示自己在球场内外都会犯错&#xff0c;但私生活的问题他会在家里解决。 他还重申了自己已经为犯下的错误和不必要的…
阅读更多...
python爬虫_函数的使用

python爬虫_函数的使用

文章目录 ⭐前言⭐python函数&#x1f496; 参数传递—值&#x1f496; 参数传递—引用&#x1f496; 多参数(*)&#x1f496;lambda匿名函数 结束 ⭐前言 大家好&#xff0c;我是yma16&#xff0c;本文分享关于python函数入门使用。 该系列文章&#xff1a; python爬虫_基本数…
阅读更多...
【031】C++类和对象之运算符重载详解和代码实践（最全讲解）

【031】C++类和对象之运算符重载详解和代码实践（最全讲解）

C类和对象之运算符重载详解 引言一、运算符重载的基本概念1.1、可重载的运算符1.2、不可重载的运算符 二、重载 << 运算符&#xff08;全局函数实现&#xff09;三、重载 >> 运算符&#xff08;全局函数实现&#xff09;四、重载 运算符4.1、全局函数实现4.2、成员…
阅读更多...
leetcode257. 二叉树的所有路径(java)

leetcode257. 二叉树的所有路径(java)

二叉树的所有路径 leetcode257. 二叉树的所有路径题目描述DFS深度优先遍历 二叉树专题 leetcode257. 二叉树的所有路径 来源&#xff1a;力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 链接&#xff1a;https://leetcode.cn/problems/binary-tree-paths 题目描述 给你一个二叉树的根节…
阅读更多...
【系统开发】尚硅谷 - 谷粒商城项目笔记（十一）：K8S

【系统开发】尚硅谷 - 谷粒商城项目笔记（十一）：K8S

文章目录 K8s简介架构原理核心概念控制平面组件&#xff08;Control Plane Components&#xff09;kube-apiserveretcdkube-schedulerkube-controller-managercloud-controller-manager Node 组件kubeletkube-proxy容器运行时&#xff08;Container Runtime&#xff09; 插件&a…
阅读更多...
Gee 项目复现

Gee 项目复现

序言 复现&#xff1a;原链接 一个Web框架需要支持的功能&#xff0c; 路由&#xff0c;请求到响应函数的映射&#xff0c;支持动态路由如hello/:name,hello/*模板&#xff0c;使用内置模板引擎渲染机制。鉴权&#xff1a;分组插件&#xff1a;中间件 第一天 HTTP基础 启动…
阅读更多...
基于边界点优化和多步路径规划的机器人自主探索

基于边界点优化和多步路径规划的机器人自主探索

论文题目&#xff1a;Autonomous Robotic Exploration Based on Frontier Point Optimization and Multistep Path Planning 中文题目&#xff1a;基于边界点优化和多步路径规划的机器人自主探索 作者&#xff1a;Baofu Fang &#xff1b;Jianfeng Ding ; Zaijun Wang 作者机…
阅读更多...
5.5.2 IPv6数据报格式

5.5.2 IPv6数据报格式

5.5.2 IPv6数据报格式 首先我们来回忆一下IPv4数据报首部格式&#xff08;5.2.3 IP数据报&#xff08;一&#xff09;IP数据报的格式&#xff09;&#xff0c;包括20个字节的固定部分和长度可变的选项部分&#xff0c;如图 红色方框标注的是在IPv6中会消失的字段&#xff0c;椭…
阅读更多...
小白也会的------新建Python虚拟环境，查看该虚拟环境的路径，将该虚拟环境的所有库和版本号导出到一个 requirements.txt 文件中

小白也会的------新建Python虚拟环境，查看该虚拟环境的路径，将该虚拟环境的所有库和版本号导出到一个 requirements.txt 文件中

我的目录标题 1、新建Python虚拟环境2、查看该虚拟环境的路径3、将该虚拟环境的所有库和版本号导出到一个 requirements.txt 文件中4、如果你只需要将当前虚拟环境中安装的所有库和版本号导出到一个 requirements.txt 文件中&#xff0c;而不需要包括每个库的来源&#xff0c;可…
阅读更多...
KMP算法基础

KMP算法基础

前言 KMP算法是我们数据结构串中最难也是最重要的算法。难是因为KMP算法的代码很优美简洁干练&#xff0c;但里面包含着非常深的思维。真正理解代码的人可以说对KMP算法的了解已经相当深入了。而且这个算法的不少东西的确不容易讲懂&#xff0c;很多正规的书本把概念一摆出直接…
阅读更多...
C++——命名空间（namespace）

C++——命名空间（namespace）

目录 1. C语言命名冲突 2. 命名空间定义 3. 命名空间使用 可能大家在看别人写的C代码中&#xff0c;在一开始会包这个头文件&#xff1a;#include<iostream> 这个头文件等价于我们在C语言学习到的#include<stdio.h>&#xff0c;它是用来跟我们的控制台输入和输出…
阅读更多...
带你见见红黑树-概念+插入篇

带你见见红黑树-概念+插入篇

写的不好&#xff0c;见谅~ 目录 概念理解 红黑树规则 AVL树与红黑树的相爱相杀 红黑树的插入时的上色与旋转。 不上色&#xff08;shǎi&#xff09; 情况一&#xff1a;空树 情况二&#xff1a;非空树&#xff0c;父节点为黑 上色&#xff08;shǎi&#xff09; 情况…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023