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我的基本问题是 - 使用“gluUnProject”从我的鼠标/光标位置获取射线或法线向量的正确方法是什么。

我已将 mesa glu C 代码中的“gluUnProject”代码转换为 C#。

public Vector3 UnProject(Matrix4 projectionMatrix, Matrix4 viewMatrix, int viewX, int viewY, int viewWidth, int viewHeight)
{
    var finalMatrix = viewMatrix.Multiply(projectionMatrix).Invert();

    var vec = new Vector4(this, 1);
    vec.X = (vec.X - viewX) / viewWidth;
    vec.Y = (vec.Y - viewY) / viewHeight;
    vec = (vec * 2) - 1;
    vec.Y = -vec.Y;

    var outVec = vec.Transform(finalMatrix);
    outVec.X /= outVec.W;
    outVec.Y /= outVec.W;
    outVec.Z /= outVec.W;

    return outVec.ToVector3();
}

然后我从我的 Camera 对象中调用此方法：

public Vector3 UnProject(Vector3 screenPosition)
{
    return screenPosition.UnProject(ProjectionMatrix, ViewMatrix, ViewPort.Location.X, ViewPort.Location.Y, ViewPort.Size.X, ViewPort.Size.Y);
}

为了从射线中获取我的法线向量，我这样做：

var rayLoc = camera.UnProject(new Vector3(Game.Mouse.Location, 0));
var rayLoc2 = camera.UnProject(new Vector3(Game.Mouse.Location, 1));
var rayDirection = (rayLoc2 - rayLoc).Normalize();

一切正常，直到我将我的 LookAt 点移到 X 中的 1 上并在 X 和 Y 轴上稍微旋转相机。之后，向量不再正确。我不知道我做错了什么？？

编辑：仔细观察后，我认为我的 Matrix4.Invert 方法可能是原因。我正在尝试使用 Row Major，有什么想法吗？

public Matrix4 Invert()
{
    var mat = new Matrix4(
        new Vector4(
            Y.Y*Z.Z*W.W - Y.Y*Z.W*W.Z - Z.Y*Y.Z*W.W + Z.Y*Y.W*W.Z + W.Y*Y.Z*Z.W - W.Y*Y.W*Z.Z,
            -Y.X*Z.Z*W.W + Y.X*Z.W*W.Z + Z.X*Y.Z*W.W - Z.X*Y.W*W.Z - W.X*Y.Z*Z.W + W.X*Y.W*Z.Z,
            Y.X*Z.Y*W.W - Y.X*Z.W*W.Y - Z.X*Y.Y*W.W + Z.X*Y.Y*W.Y + W.X*Y.Y*Z.W - W.X*Y.W*Z.Y,
            -Y.X*Z.Y*W.Z + Y.X*Z.Z*W.Y + Z.X*Y.Y*W.Z - Z.X*Y.Z*W.Y - W.X*Y.Y*Z.Z + W.X*Y.Z*W.Y),
        new Vector4(
            -X.Y*Z.Z*W.W + X.Y*Z.W*W.Z + Z.Y*X.Z*W.W - Z.Y*X.W*W.Z - W.Y*X.Z*Z.W + W.Y*X.W*Z.Z,
            X.X*Z.Z*W.W - X.X*Z.W*W.Z - Z.X*X.Z*W.W + Z.X*X.W*W.Z + W.X*X.Z*Z.W - W.X*X.W*Z.Z,
            -X.X*Z.Y*W.W + X.X*Z.W*W.Y + Z.X*X.Y*W.W - Z.X*X.W*W.Y - W.X*X.Y*Z.W + W.X*X.W*Z.Y,
            X.X*Z.Y*W.Z - X.X*Z.Z*W.Y - Z.X*X.Y*W.Z + Z.X*X.Z*W.Y + W.X*X.Y*Z.Z - W.X*X.Z*Z.Y),
        new Vector4(
            X.Y*Y.Z*W.W - X.Y*Y.W*W.Z - Y.Y*X.Z*W.W + Y.Y*X.W*W.Z + W.Y*X.Z*Y.W - W.Y*X.W*Y.Z,
            -X.X*Y.Z*W.W + X.X*Y.W*W.Z + Y.X*X.Z*W.W - Y.X*X.W*W.Z - W.X*X.Z*Y.W + W.X*X.W*Y.Z,
            X.X*Y.Y*W.W - X.X*Y.W*W.Y - Y.X*X.Y*W.W + Y.X*X.W*W.Y + W.X*X.Y*Y.W - W.X*X.W*Y.Y,
            -X.X*Y.Y*W.Z + X.X*Y.Z*W.Y + Y.X*X.Y*W.Z - Y.X*X.Z*W.Y - W.X*X.Y*Y.Z + W.X*X.Z*Y.Y),
        new Vector4(
            -X.Y*Y.Z*Z.W + X.Y*Y.W*Z.Z + Y.Y*X.Z*Z.W - Y.Y*X.W*Z.Z - Z.Y*X.Z*Y.W + Z.Y*X.W*Y.Z,
            X.X*Y.Z*Z.W - X.X*Y.W*Z.Z - Y.X*X.Z*Z.W + Y.X*X.W*Z.Z + Z.X*X.Z*Y.W - Z.X*X.Z*Y.Z,
            -X.X*Y.Y*Z.W + X.X*Y.W*Z.Y + Y.X*X.Y*Z.W - Y.X*X.W*Z.Y - Z.X*X.Y*Y.W + Z.X*X.W*Y.Y,
            X.X*Y.Y*Z.Z - X.X*Y.Z*Z.Y - Y.X*X.Y*Z.Z + Y.X*X.Z*Z.Y + Z.X*X.Y*Y.Z - Z.X*X.Z*Y.Y));

    Num delta = X.X*mat.X.X + X.Y*mat.Y.X + X.Z*mat.Z.X + X.W*mat.W.X;
    delta = 1 / delta;
    return mat * delta;
}
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2 回答 2

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我通常这样做：

GLint m_viewport[4];
GLdouble m_modelview[16];
GLdouble m_projection[16];

glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, m_viewport);
glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, m_modelview);
glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, m_projection);

GLdouble rx, ry, rz;
gluUnProject(x, y, depth, m_modelview, m_projection, m_viewport, &rx, &ry, &rz);

其中 x 和 y 是鼠标坐标，深度是 (0, 1] 中的某个值 - 我通常取 0.5。

于 2012-04-26T21:35:11.083 回答
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原来我的 Matrix4.Invert 方法是错误的。在制作 Row-Major Invert 方法时，我使用 OpenTK 作为参考。

编辑：实际上“https://github.com/Dav1dde/gl3n”有更好的方法。

于 2012-04-27T05:16:33.627 回答