Мышь выбирает мышь
Для этих уроков я выбирал мышь с помощью ландшафта (но использовал с ++)
https://www.youtube.com/watch?v=DLKN0jExRIM&index=29&listhLoLuZVfUksDP http://antongerdelan.net/opengl/raycasting.html
Проблема в том, что положение мыши не соответствует месту, где луч пересекается с террейном:
Есть большая ошибка по вертикали и немного по горизонтали. Не смотрите на тени, это не исправленная карта нормалей. Что может быть не так? Мой код:
void MousePicker::update() {
view = cam->getViewMatrix();
currentRay = calculateMouseRay();
if (intersectionInRange(0, RAY_RANGE, currentRay)) {
currentTerrainPoint = binarySearch(0, 0, RAY_RANGE, currentRay);
}
else {
currentTerrainPoint = vec3();
}
}
vec3 MousePicker::calculateMouseRay() {
glfwGetCursorPos(win, &mouseInfo.xPos, &mouseInfo.yPos);
vec2 normalizedCoords = getNormalizedCoords(mouseInfo.xPos, mouseInfo.yPos);
vec4 clipCoords = vec4(normalizedCoords.x, normalizedCoords.y, -1.0f, 1.0f);
vec4 eyeCoords = toEyeCoords(clipCoords);
vec3 worldRay = toWorldCoords(eyeCoords);
return worldRay;
}
vec2 MousePicker::getNormalizedCoords(double xPos, double yPos) {
GLint width, height;
glfwGetWindowSize(win, &width, &height);
//GLfloat x = (2.0 * xPos) / width - 1.0f;
GLfloat x = -((width - xPos) / width - 0.5f) * 2.0f;
//GLfloat y = 1.0f - (2.0f * yPos) / height;
GLfloat y = ((height - yPos) / height - 0.5f) * 2.0f;
//float z = 1.0f;
mouseInfo.normalizedCoords = vec2(x, y);
return vec2(x,y);
}
vec4 MousePicker::toEyeCoords(vec4 clipCoords) {
vec4 invertedProjection = inverse(projection) * clipCoords;
//vec4 eyeCoords = translate(invertedProjection, clipCoords);
mouseInfo.eyeCoords = vec4(invertedProjection.x, invertedProjection.y, -1.0f, 0.0f);
return vec4(invertedProjection.x, invertedProjection.y, -1.0f, 0.0f);
}
vec3 MousePicker::toWorldCoords(vec4 eyeCoords) {
vec3 rayWorld = vec3(inverse(view) * eyeCoords);
vec3 mouseRay = vec3(rayWorld.x, rayWorld.y, rayWorld.z);
rayWorld = normalize(rayWorld);
mouseInfo.worldRay = rayWorld;
return rayWorld;
}
//*********************************************************************************
vec3 MousePicker::getPointOnRay(vec3 ray, float distance) {
vec3 camPos = cam->getCameraPos();
vec3 start = vec3(camPos.x, camPos.y, camPos.z);
vec3 scaledRay = vec3(ray.x * distance, ray.y * distance, ray.z * distance);
return vec3(start + scaledRay);
}
vec3 MousePicker::binarySearch(int count, float start, float finish, vec3 ray) {
float half = start + ((finish - start) / 2.0f);
if (count >= RECURSION_COUNT) {
vec3 endPoint = getPointOnRay(ray, half);
//Terrain* ter = &getTerrain(endPoint.x, endPoint.z);
if (terrain != NULL) {
return endPoint;
}
else {
return vec3();
}
}
if (intersectionInRange(start, half, ray)) {
return binarySearch(count + 1, start, half, ray);
}
else {
return binarySearch(count + 1, half, finish, ray);
}
}
bool MousePicker::intersectionInRange(float start, float finish, vec3 ray) {
vec3 startPoint = getPointOnRay(ray, start);
vec3 endPoint = getPointOnRay(ray, finish);
if (!isUnderGround(startPoint) && isUnderGround(endPoint)) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
bool MousePicker::isUnderGround(vec3 testPoint) {
//Terrain* ter = &getTerrain(testPoint.x, testPoint.z);
float height = 0;
if (terrain != NULL) {
height = terrain->getHeightPoint(testPoint.x, testPoint.z);
mouseInfo.height = height;
}
if (testPoint.y < height) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
Terrain MousePicker::getTerrain(float worldX, float worldZ) {
return *terrain;
}
1 ответ
В перспективной проекции луч из положения глаза через точку на экране может быть определен двумя точками. Первая точка - это положение глаза (камеры), которое (0, 0, 0) в пространстве обзора. Вторая точка должна быть рассчитана по позиции на экране.
Положение экрана необходимо преобразовать в нормализованные координаты устройства в диапазоне от (-1,-1) до (1,1).
w = with of the viewport
h = height of the viewport
x = X position of the mouse
y = Y position ot the mouse
GLfloat ndc_x = 2.0 * x/w - 1.0;
GLfloat ndc_y = 1.0 - 2.0 * y/h; // invert Y axis
Чтобы рассчитать точку на луче, которая проходит через положение камеры и через точку на экране, необходимо знать поле зрения и соотношение сторон перспективной проекции:
fov_y = vertical field of view angle in radians
aspect = w / h
GLfloat tanFov = tan( fov_y * 0.5 );
glm::vec3 ray_P = vec3( ndc_x * aspect * tanFov, ndc_y * tanFov, -1.0 ) );
Луч от положения камеры через точку на экране может быть определен следующей позицией (P0) и нормализованное направление (dir), в мировом пространстве:
view = view matrix
glm::mat4 invView = glm::inverse( view );
glm::vec3 P0 = invView * glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
// = glm::vec3( view[3][0], view[3][1], view[3][2] );
glm::vec3 dir = glm::normalize( invView * ray_P - P0 );
В этом случае также будут интересны ответы на следующие вопросы:
- Как восстановить положение пространства вида с учетом значения глубины пространства просмотра и ndc xy
- Возможно ли получить, какая поверхность куба будет щелкаться в OpenGL?
- Как визуализировать глубину линейно в современном OpenGL с gl_FragCoord.z во фрагментном шейдере?
- Проекционный объем GLSL
Применение к вашему коду приводит к следующим изменениям:
Матрица перспективной проекции выглядит следующим образом:
r = right, l = left, b = bottom, t = top, n = near, f = far
2*n/(r-l) 0 0 0
0 2*n/(t-b) 0 0
(r+l)/(r-l) (t+b)/(t-b) -(f+n)/(f-n) -1
0 0 -2*f*n/(f-n) 0
следует:
aspect = w / h
tanFov = tan( fov_y * 0.5 );
p[0][0] = 2*n/(r-l) = 1.0 / (tanFov * aspect)
p[1][1] = 2*n/(t-b) = 1.0 / tanFov
Преобразовать координаты экрана (мыши) в нормализованные координаты устройства:
vec2 MousePicker::getNormalizedCoords(double x, double y) {
GLint w, h;
glfwGetWindowSize(win, &width, &height);
GLfloat ndc_x = 2.0 * x/w - 1.0;
GLfloat ndc_y = 1.0 - 2.0 * y/h; // invert Y axis
mouseInfo.normalizedCoords = vec2(ndc_x, ndc_x);
return vec2(ndc_x, ndc_x);
}
Рассчитайте луч от положения камеры через точку на экране (положение мыши) в мировом пространстве:
vec3 MousePicker::calculateMouseRay( void ) {
glfwGetCursorPos(win, &mouseInfo.xPos, &mouseInfo.yPos);
vec2 normalizedCoords = getNormalizedCoords(mouseInfo.xPos, mouseInfo.yPos);
ray_Px = normalizedCoords.x / projection[0][0]; // projection[0][0] == 1.0 / (tanFov * aspect)
ray_Py = normalizedCoords.y / projection[1][1]; // projection[1][1] == 1.0 / tanFov
glm::vec3 ray_P = vec3( ray_Px, ray_Py, -1.0f ) );
vec3 camPos = cam->getCameraPos(); // == glm::vec3( view[3][0], view[3][1], view[3][2] );
glm::mat4 invView = glm::inverse( view );
glm::vec3 P0 = camPos;
glm::vec3 dir = glm::normalize( invView * ray_P - P0 );
return dir;
}