这称为 Direct3D 中的选取,要在 3D 空间中选择模型,您主要需要 3 个步骤:
- 生成拾取射线
- 在同一空间中变换拾取射线和要拾取的模型
- 对拾取射线和模型进行相交测试
生成拾取射线
当我们在屏幕上点击鼠标时(假设屏幕上的点是s),当框投影在投影窗口上的点s周围的区域时,模型被选中。因此,为了生成具有给定屏幕坐标 (x, y) 的拾取射线,首先我们需要将 (x,y) 变换到投影窗口,这可以通过视口变换的反转过程来完成。另一件事是投影窗口上的点被投影矩阵缩放,所以我们应该将它除以比例因子。在 DirectX 中,相机始终位于原点,因此拾取光线从原点开始,投影窗口是近剪辑平面(z=1)。这就是下面的代码所做的。
Ray CalcPickingRay(LPDIRECT3DDEVICE9 Device, int screen_x, int screen_y)
{
float px = 0.0f;
float py = 0.0f;
// Get viewport
D3DVIEWPORT9 vp;
Device->GetViewport(&vp);
// Get Projection matrix
D3DXMATRIX proj;
Device->GetTransform(D3DTS_PROJECTION, &proj);
px = ((( 2.0f * screen_x) / vp.Width) - 1.0f) / proj(0, 0);
py = (((-2.0f * screen_y) / vp.Height) + 1.0f) / proj(1, 1);
Ray ray;
ray._origin = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
ray._direction = D3DXVECTOR3(px, py, 1.0f);
return ray;
}
将拾取射线和模型变换到同一个空间。
我们总是通过将拾取射线转换到世界空间来获得这一点,只需获取视图矩阵的反转,然后将反转矩阵应用于您的拾取射线。// 将光线从视图空间转换到世界空间
void TransformRay(Ray* ray, D3DXMATRIX* invertViewMatrix)
{
// transform the ray's origin, w = 1.
D3DXVec3TransformCoord(
&ray->_origin,
&ray->_origin,
invertViewMatrix);
// transform the ray's direction, w = 0.
D3DXVec3TransformNormal(
&ray->_direction,
&ray->_direction,
invertViewMatrix);
// normalize the direction
D3DXVec3Normalize(&ray->_direction, &ray->_direction);
}
做交叉测试
如果以上一切都很好,您现在可以进行交叉测试。这是一个光线盒交点,因此您可以使用函数 D3DXboxBoundProbe。您可以更改框的视觉模式以查看拾取是否真的有效,例如,如果 D3DXboxBoundProbe 返回 TRUE,则将填充模式设置为实心或线框。
您可以响应 WM_LBUTTONDOWN 执行拾取。
case WM_LBUTTONDOWN:
{
// Get screen point
int iMouseX = (short)LOWORD(lParam) ;
int iMouseY = (short)HIWORD(lParam) ;
// Calculate the picking ray
Ray ray = CalcPickingRay(g_pd3dDevice, iMouseX, iMouseY) ;
// transform the ray from view space to world space
// get view matrix
D3DXMATRIX view;
g_pd3dDevice->GetTransform(D3DTS_VIEW, &view);
// inverse it
D3DXMATRIX viewInverse;
D3DXMatrixInverse(&viewInverse, 0, &view);
// apply on the ray
TransformRay(&ray, &viewInverse) ;
// collision detection
D3DXVECTOR3 v(0.0f, 0.0f, 0.0f);
if(D3DXSphereBoundProbe(box.minPoint, box.maxPoint &ray._origin, &ray._direction))
{
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_FILLMODE, D3DFILL_SOLID);
}
break ;
}