OpenGL光线投射与任何对象

OpenGL Raycasting with any object

本文关键字：对象 任何 光线投射 OpenGL      更新时间：2023-10-16

我只是想知道是否有任何方法可以对任何对象执行鼠标拾取检测。是生成对象还是导入对象

[想法] -我的想法是，场景中的每个物体都会有迭代。检查鼠标光线是否与物体相交。对于检查交集，它将检查鼠标拾取光线与组成对象的三角形。

(优点)

-我相信这种方法的好处是，每个对象都可以通过鼠标拾取来检测，因为它们都继承自检测方法。

[反对] -我认为这个缺点主要是速度和方法非常昂贵。所以需要对优化进行微调。

[情况] -过去我读过关于鼠标拾取的内容，我也实现过一些鼠标拾取的基本形式。但这些都是我不引以为傲的烂作品。所以今天，我再次从网上读了一些东西。现在我看到很多鼠标选择使用颜色id和着色器。我不太喜欢这种方法。我对数学更感兴趣。

这是我的鼠标选择射线的东西

maths::Vector3 Camera::Raycast(s32 mouse_x, s32 mouse_y)
{
    // Normalized Device Coordinates
    maths::Vector2 window_size = Application::GetApplication().GetWindowSize();
    float x = (2.0f * mouse_x) / window_size.x - 1.0f;
    float y = 1.0f;
    float z = 1.0f;
    maths::Vector3 normalized_device_coordinates_ray = maths::Vector3(x, y, z);
    // Homogeneous Clip Coordinates
    maths::Vector4 homogeneous_clip_coordinates_ray = maths::Vector4(normalized_device_coordinates_ray.x, normalized_device_coordinates_ray.y, -1.0f, 1.0f);
    // 4D Eye (Camera) Coordinates
    maths::Vector4 camera_ray = maths::Matrix4x4::Invert(projection_matrix_) * homogeneous_clip_coordinates_ray;
    camera_ray = maths::Vector4(camera_ray.x, camera_ray.y, -1.0f, 0.0f);
    // 4D World Coordinates
    maths::Vector3 world_coordinates_ray = maths::Matrix4x4::Invert(view_matrix_) * camera_ray;
    world_coordinates_ray = world_coordinates_ray.Normalize();
    return world_coordinates_ray;
}

我有这个射线平面相交函数，它计算某条射线是否与某一平面相交。咄!

这是它的代码。

bool Camera::RayPlaneIntersection(const maths::Vector3& ray_origin, const maths::Vector3& ray_direction, const maths::Vector3& plane_origin, const maths::Vector3& plane_normal, float& distance)
{
    float denominator = plane_normal.Dot(ray_direction);
    if (denominator >= 1e-6) // 1e-6 = 0.000001
    {
        maths::Vector3 vector_subtraction = plane_origin - ray_origin;
        distance = vector_subtraction.Dot(plane_normal);
        return (distance >= 0);
    }
    return false;
}

还有更多。如平面球面相交，平面圆盘相交。这些东西都很具体。所以在全球范围内做鼠标选择交叉点是非常困难的。我有这种感觉是因为，对于这个RayPlaneIntersection函数。我期望用它做的是，检索场景中的对象并检索该对象的所有法线(这是一个痛苦的屁股)。现在我再强调一下我的问题。

是否已经有一个方法，我不知道，它以一种方式对所有对象进行鼠标选择?还是我太蠢了，不知道当我拥有一切的时候该做什么?

谢谢。谢谢你。

是的，使用OpenGL进行鼠标拾取是可能的:你将所有几何体渲染到一个特殊的缓冲区中，该缓冲区存储对象的唯一id而不是其阴影颜色，然后你只需查看在鼠标下方的像素处获得的值并通过其id来了解对象。然而，尽管它可能更简单，但如果您的相机或几何图形不断移动，它并不是一个特别有效的解决方案。

相反，做一个解析的射线-物体相交是可行的方法。但是，您不需要检查每个物体的每个三角形与光线的交点。这确实是低效的。你应该通过它们的边界框来剔除整个对象，甚至是整个场景的一部分。游戏引擎有自己的空间索引数据结构来加速光线与物体的相交。它们不仅需要鼠标拾取，还需要碰撞检测、物理模拟、AI等等。

还要注意，用于拾取的几何图形可能与用于呈现的几何图形不同。我想到的一个例子就是半透明的对象。

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