Question

我正在使用带有Android，Java代码的OpenGLES 2.0进行3D对象渲染。如何使用以下代码在近处和远处位置识别3D对象内部或外部3D对象？

public static PointF screenToWorld(float[] viewMatrix,
                                       float[] projMatrix, float screenX, float screenY) {
        float[] nearPos = unProject(viewMatrix, projMatrix, screenX, screenY, 0);
        float[] farPos = unProject(viewMatrix, projMatrix, screenX, screenY, 1);

        Log.d(LOGTAG,"nearPos ->"+nearPos.length+" "+nearPos);
        Log.d(LOGTAG,"farPos ->"+farPos.length+" "+farPos);

        // The click occurred in somewhere on the line between the two points
        // nearPos and farPos. We want to find
        // where that line intersects the plane at z=0
        float distance = nearPos[2] / (nearPos[2] - farPos[2]); // Distance between nearPos and z=0
        float x = nearPos[0] + (farPos[0] - nearPos[0]) * distance;
        float y = nearPos[1] + (farPos[1] - nearPos[0]) * distance;
        return new PointF(x, y);
    }

    private static float[] unProject(float[] viewMatrix,
                                     float[] projMatrix, float screenX, float screenY, float depth) {
        float[] position = {0, 0, 0, 0};
        int[] viewPort = {0, 0, 1, 1};
        GLU.gluUnProject(screenX, screenY, depth, viewMatrix, 0, projMatrix, 0,
                viewPort, 0, position, 0);
        position[0] /= position[3];
        position[1] /= position[3];
        position[2] /= position[3];
        position[3] = 1;
        return position;

    }

Answer 1

如何识别3D对象内部或3D对象外部的点击？

您必须验证是否点击了对象的任何基元。

近平面上的点和远平面上的点定义了穿过世界的光线：

float[] nearPos = unProject(viewMatrix, projMatrix, screenX, screenY, 0);
float[] farPos  = unProject(viewMatrix, projMatrix, screenX, screenY, 1);

伪代码：

R0 = nearPos
D  = normalize(farPos - nearPos)

找到光线与原始

的交点

要找到被光线击中的曲面，必须计算每个曲面（基元）与光线的交点和光线起点的距离。具有最低距离（在光线方向上）的表面被击中。

要查找光线与三角形基元的交点距离，必须执行以下步骤：

找到由三角形基元的3个点定义的光线和平面的交点。
计算交互点与光线起点之间的距离。
测试交点是否在光线方向（不是相反方向）
测试交叉点是否在三角形中或其上。

找到交叉点和交叉点距离：

平面由范数向量（NV）和平面上的点（P0）定义。如果3点PA，PB和PC给出三角形，则可以按如下方式计算平面：

P0 = PA
NV = normalize( cross( PB-PA, PC-PA ) )

通过代入光线的方程来计算光线与平面的交点 P_isect = dist * D + R0进入飞机dot( P_isect - P0, NV ) == 0的等式。{ 它如下：

P_isect    = R0 + D * dist_isect
dist_isect = dot( P0 - R0, NV ) / dot( D, NV )

测试交点是否在光线方向：

如果`dist_isect大于或等于0.0，则交点位于光线方向。

测试交点是否在三角形中或在三角形上

要找出，如果一个点位于三角形内部，则必须进行测试，如果从角点到交叉点的直线位于连接到角点的连接点之间：

bool PointInOrOn( P1, P2, A, B )
{
    CP1 = cross( B - A, P1 - A )
    CP2 = cross( B - A, P2 - A )
    return dot( CP1, CP2 ) >= 0
}

bool PointInOrOnTriangle( P, A, B, C )
{
    return PointInOrOn( P, A, B, C ) &&
           PointInOrOn( P, B, C, A ) &&
           PointInOrOn( P, C, A, B )
}

另见：Is it possble get which surface of cube will be click in OpenGL?

如何使用近处和远处位置识别3D对象内部或外部3D对象的单击

1 个答案:

找到光线与原始