Question

我想知道我们是否可以从窗口坐标获得物体表面的法线。 gluUnProject（）函数将窗口坐标转换为3D空间中的对象坐标。同样，我需要一个函数，它给出鼠标指针所在表面的法线。如果我们有一个可以给出这个的opengl函数，我会非常高兴。我不想用光线和物体（表面三角形）的交叉来做这个。

Answer 1

我不认为这是可能的。为什么opengl会存储所有像素的所有法线？它不需要它，所以你不太可能检索它。我恐怕不会那么容易。

您可以编写一个着色器，绘制编码为rgb的法线，而不是面部颜色。如果您在着色器上重绘场景，它将绘制所有法线。然后，您可以简单地查找所需的颜色并获得正常颜色。

Answer 2

首先澄清一下：gluUnProject执行OpenGL固定功能管道的反投影。如果涉及着色器，事情会变得复杂。但是，作为gluUnProject的起点，通常会在所需位置检索深度缓冲区值（使用glReadPixels）。读取整个块（比如一个3x3阵列）的深度值并取消投影它们是微不足道的，留下9个点，其中一个位于中心。使用左边和右边的点会产生一个有效的法线（所以理论上一个2x2阵列就足够了），但让我们通过将整个社区纳入账户来过滤它。

根据他们来自的数组，让我们用这种方式对它们进行编号：

1 8 7
2 0 6
3 4 5

你所要做的就是计算定义三角形（0,1,2），（0,2,3），......（0,7,8），（0,8,1）的平面的法线取（也许加权是样本距离的倒数）法线的总和并归一化得到的矢量。瞧，你已经确定了所选点的世界空间法线。要返回到对象空间，请与对象矩阵的转置逆相乘（为什么转置的逆，井法线由模型视图矩阵的反转置转换，请参阅OpenGL编程指南附录以解释原因，并反向那是......好吧，我想你想出来了。）

Answer 3

如果你有三点，数学并不难。我建议看看OpenGL超级圣经第4版Macintosh Windows代码示例。共享目录中的math3d。*为您提供了执行此操作的代码，搜索m3dFindNormal。

至于存储法线，这取决于你。

Answer 4

我有几种方法可以做到这一点。

可能性1

用户点击窗口空间，所以现在你有鼠标点击（x，y）的窗口坐标。现在，在X方向上添加一个像素（x + 1 /宽度，y），在y方向上添加一个像素（x，y + 1 /高度），其中宽度和高度是显示器的像素尺寸。在所有这三个向量上使用gluUnProject，然后在对象空间{A，B，C}中有三个点。在对象空间中有三个点后，正常计算相对简单：

A = ObjectCoordinates(x+1/width, y)
B = ObjectCoordinates(x, y)
C = ObjectCoordinates(x, y+1/height)
BA = (A-B)/|A-B|
BC = (C-B)/|C-B|
N = BA cross BC

其中| X |是向量X的大小正常是N

这可能不会很快，当A，B和C都没有落在同一个三角形上时会出现问题（如果你点击一个真正很远的物体，就会发生这种情况）。但它应该得到一个很好的近似结果。

可能性2

现在下一个可能性，我不是很确定，但是现在这样。创建片段着色器和顶点着色器。您将不得不创建一个两遍渲染系统。第一遍使用这些新创建的着色器，第二遍实际渲染您的场景。这可能会显着减慢程序执行速度，因为每帧必须进行两次完整的场景渲染。

在第一遍中，顶点着色器会将顶点法线传递给片段着色器。然后，将片段（r，g，b）的颜色指定给从顶点着色器（x，y，z）传入的法线坐标。然后，您的第一个渲染将使用这些着色器渲染到纹理。您的第二遍将渲染到帧缓冲区。当用户单击时，您将获得一组窗口空间坐标，您可以将这些坐标转换为（u，v）纹理坐标，以便从第一次渲染渲染创建的纹理中进行采样。

同样，此解决方案会明显变慢，但根据您使用的纹理大小，它很可能会为您提供更准确的数据。

Here是一本关于GLSL OpenGL着色语言的略显过时但免费的书，它描述了如何将这些着色器组合在一起。

Here是一个关于加载和编译着色器的教程。

Here是用于计算法线的伪代码。

干杯，奈德

寻找正常的OpenGL

4 个答案: