深度理解Opengl拾取机制VIP免费

理解Op en GL 拾取模式（Op en GL Pick in g） 在用OpenGL 进行图形编程的时候，通常要用鼠标进行交互操作，比如用鼠标点选择画面中的物体，我们称之为拾取(Picking)，在网上看了很多OpenGL 拾取的文章，但大多是只是介绍在OpenGL 中如何拾取，如何利用OpenGL 提供的一系列函数来完成拾取，最多再简单介绍下OpenGL 的名字栈(Name stack)，拾取矩阵(Picking Matrix)等等，但是拾取真正的原理确没有提到。所以，我在这里为大家详细介绍下OpenGL 中拾取是怎样实现的，以及其背后的真正原理。 OpenGL 中的拾取是对 OpenGL 图形管线的一个应用。所以 OpenGL 中的拾取并不是像D3D 一样采用射线交叉测试来判断是否选中一个目标，而是在图形管线的投影变换(Projection Transformation)阶段利用拾取矩阵来实现的。为了理解这个过程，先来复习一下OpenGL 的图形管线。 总的来说，OpenGL 图形管线大体分为上面的五个阶段。在编程的时候使用glMatrixMode(GL_MODELVIEW)，或者 glMatrixMode(GL_PROJECTION)就是告诉OpenGL 我们是要在那个阶段进行操作。先来看看投影变换，因为理解投影变换是理解OpenGL 拾取的前提条件。为了简单起见，这里以正交投影(Orthogonal Projection)为例。在OpenGL 中，使用正交投影可以调用glOrtho (left, right, bottom, top, zNear, zFar)，其中的六个参数分别对应正交投影视体的六个平面到观察坐标系原点的距离。一旦在程序中调用了这个函数，OpenGL 会马上创建根据给定的六个参数创建一个视体，并且把视体的大小归一化到-1 到1 之间，也就是说，OpenGL 会自动把你给的参数所对应的x，y，z 值转换为-1 到1 之间的值，并且这个视体的中心就是观察坐标系的原点。要注意的是，当视体归一化后，z 轴的方向要反向，也就是说，这里 OpenGL 的右手坐标系要换成左手坐标系。原因很简单，z 轴朝向显示器里的方向更符合我们的常识，越向里就离我们越远，z 的值也就越大。 当我们调用了 glOrtho()这个函数后，OpenGL 会建立一个矩阵，也就是投影矩阵。这个矩阵可以分解为三个步骤，首先将我们设置的视体移动到观察坐标是的原点，然后在缩放为边长为 2 的单位视体。因为转化后的视体坐标都在-1 和 1 之间，所以视体的边长就是 2。然后再对 z 进行反方向。最后的投影矩阵我们用 来表示的话，那么有 上面的矩阵虽然看起来很复杂，其实很简单。它就是进行移动，缩放，反号三个操...