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我有自己的围绕 OpenGL (C++) 的 3D 引擎实现，并且在过去几年中它在所有方面都运行良好。

但是今天我偶然发现了一个问题。我有这个带有球体的场景（围绕太阳的行星，轨道环和类似的东西，非常非常简单），我想用鼠标来选择它们。

只要相机/视图矩阵是恒等的，挑选就可以了。当相机旋转然后移动时，拾取完全失控。我一直在寻找解决方案一段时间，所以现在我问你们。

这是代码（为此问题总结）：

mat4f mProj = createPerspective(PI / 4.0f, float(res.x) / float(res.y), 0.1f, 100.0f);
mat4f mCamera = createTranslation(-1.5f, 3, -34.0f) * createRotationZ(20.0f * PI / 180.0f) * createRotationX(20.0f * PI / 180.0f);
... render scene, using shaders that transform vertices with gl_Position = mProj * mCamera * aPosition;

mat4f mUnproject = (mProj * mCamera).getInverse();
vec2f mouseClip(2.0f * float(coord.x) / float(res.x) - 1.0f, 1.0f - 2.0f * float(coord.y) / float(res.y));
vec3f rayOrigin = (mUnproject * vec4f(mouseClip, 0, 1)).xyz();
vec3f rayDir = (mUnproject * vec4f(mouseClip, -1, 1)).xyz();

// In a loop over all planets:
    mat4f mObject = createRotationY(planet.angle) * createTranslation(planet.distance, 0, 0);
    vec3f planetPos = mObject.transformCoord(vec3f(0, 0, 0));
    float R = planet.distance;

    float a = rayDir.dot(rayDir);
    float b = 2 * rayDir.x * (rayOrigin.x - planetPos.x) + 2 * rayDir.y * (rayOrigin.y - planetPos.y) + 2 * rayDir.z * (rayOrigin.z - planetPos.z);
    float c = planetPos.dot(planetPos) + rayOrigin.dot(rayOrigin) -2 * planetPos.dot(rayOrigin) - R * R;
    float d = b * b - 4 * a * c;
    if (d >= 0)
        HIT!

因此，当我为 mCamera 使用身份时，一切正常，即使我只为 mCamera 使用旋转，它也可以正常工作。当我开始使用翻译时，它完全出错了。有人知道我哪里出错了吗？

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1 回答 1

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BDL 的回答很到位，让我回到了正确的方向。确实，在自己转换坐标时，我忘了做透视分割。在编写了这么多由 gpu 为您执行此操作的着色器代码之后，您会忘记这些事情。

合乎逻辑的是，这只在相机移动时出现问题，而不是在 (0, 0, 0) 时出现问题，因为那时变换矩阵的平移部分保持为 0，并且坐标的 w 因子不受影响。

我立即在我的矩阵类中编写了 transformCoord 和 transformNormal 实现，以防止再次发生此错误。

此外，光线的起源和方向不正确，虽然我还不明白为什么。我现在从我的相机矩阵中获取原点（当然是反转的）并以相同的方式计算方向，但现在从中减去相机位置以使其成为方向向量。我对其进行了规范化，尽管我认为在这种情况下确实没有必要，但是规范化它会使它的数字在调试时看起来更具可读性。

这有效：

vec2f mouseClip(2.0f * float(coord.x) / float(res.x) - 1.0f, 1.0f - 2.0f * float(coord.y) / float(res.y));

mat4f mUnproject = (mProj * mCamera).getInverse();
mat4f mInvCamera = mCamera.getInverse();
vec3f rayOrigin(mInvCamera.m[12], mInvCamera.m[13], mInvCamera.m[14]);
vec3f rayDir = (mUnproject.transformCoord(vec3f(mouseClip, 1)) - rayOrigin).normalized();

... per planet
    vec3f planetPos = mObject.transformCoord(vec3f(0, 0, 0));
    float a = rayDir.dot(rayDir);
  float b = 2 * rayDir.x * (rayOrigin.x - planetPos.x) + 2 * rayDir.y * (rayOrigin.y - planetPos.y) + 2 * rayDir.z * (rayOrigin.z - planetPos.z);
  float c = planetPos.dot(planetPos) + rayOrigin.dot(rayOrigin) -2 * planetPos.dot(rayOrigin) - 0.4f * 0.4f;
  float d = b * b - 4 * a * c;
  if (d >= 0)
    ... HIT!
于 2017-03-31T11:34:02.947 回答