Блог

Я использую C / Qt / OpenGL 4.3 для реализации программы просмотра OpenGL, и я застрял на преобразовании координат мыши в мировые координаты.

Обновление: после прочтения комментариев и ответа я обнаружил, что этот код работает правильно:

     float depth;
    double  mouseX;
    double  mouseY;
    _app->getCurPos(mouseX, mouseY);
    glReadPixels(mouseX, _h - mouseY, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, (void *)amp;depth);

    float x = (2.0f * mouseX) / _w - 1.0f;
    float y =  1.0f - (2.0f * mouseY) / _h;
    float z = depth * 2.0 - 1.0; // convert to NDC

    QVector4D pos(x, y, z, 1.0);
    QMatrix4x4 invVM(_app->camera()->ViewMatrix().inverted());
    QMatrix4x4 invPM(_app->camera()->ProjectionMatrix().inverted());
    QVector4D world = invVM * invPM * pos;
    world /= world.w();
    qDebug() << "world" << world;
  

(из исходного вопроса …)
Где этот код идет не так? Его вывод приведен ниже.

Код:

 // mouse coordinates to world coordinates
  QVector3D GLCamera::transformScreen(float mouseX, float mouseY)
  {
    // our 3D view has Y as "UP"
    float x = (2.0f * mouseX) / _w - 1.0f;
    float y =  0.0f;
    float z =  1.0f - (2.0f * mouseY) / _h;

    // hard code NDC to upper-right of screen
    x = 1.0;
    y = 0.0;
    z = 1.0;
    QVector4D ndc = QVector4D(x, y, z, 1);

    QVector4D point1 =  ndc * mProjectionMatrix.inverted();
    qDebug() << point1;
    
    QVector3D point3D = QVector3D(point1) / point1.w();
    qDebug() << point3D;
    
    QVector3D point2 = point3D * mViewMatrix.inverted();
    qDebug() << point2;
    
    qDebug() << "mViewMatrix: " << mViewMatrix;
    qDebug() << "inv        : " << mViewMatrix.inverted();
    qDebug() << "mProjMatrix: " << mProjectionMatrix;
    qDebug() << "inv        : " << mProjectionMatrix.inverted();

    return point2;
  }
  

Вывод:

 qDebug: QVector4D(1, 0, 1, 1)
qDebug: QVector4D(0.742599, 0, -49.995, 49.005)
qDebug: QVector3D(0.0151535, 0, -1.0202)

# This is the returned value x seems so much smaller than z
qDebug: QVector3D(-0.000938916, -0.0418856, 0.0473429)


qDebug: mViewMatrix:  QMatrix4x4(type:Translation,Rotation
         1         0         0         0         
         0  0.748955 -0.662621 -0.626549         
         0  0.662621  0.748955  -22.9856         
         0         0         0         1         
)
qDebug: inv        :  QMatrix4x4(type:Translation,Rotation
         1         0         0         0         
         0  0.748955  0.662621      15.7         
         0 -0.662621  0.748955      16.8         
         0         0         0         1         
)
qDebug: mProjMatrix:  QMatrix4x4(type:General
   1.34662         0         0         0         
         0   2.41421         0         0         
         0         0   -1.0002 -0.020002         
         0         0        -1         0         
)
qDebug: inv        :  QMatrix4x4(type:General
  0.742599         0         0         0         
         0  0.414214         0         0         
         0         0         0        -1         
         0         0   -49.995    50.005         
)

  

Верхний правый угол экрана находится (1, 1, depth) в NDC. Вам нужно разумное значение глубины, чтобы получить нужную точку. В противном случае вы получите только луч.

Матрицы, которые вы показываете, должны использоваться для правильного умножения:

 QVector4D point1 = mProjectionMatrix.inverted() * ndc;
QVector3D point2 = mViewMatrix.inverted() * point3D;
  

Разделение перспективы должно произойти в самом конце, а не между ними. До этого момента продолжайте работать с 4D векторами. В противном случае передача позиции в пространстве просмотра ( point1 ) в качестве QVector3D установит w-компоненту значение 0, и вы потеряете все переводы. Вы можете передать его как QPoint3D , который установил бы w = 1, но сохранение вектора 4D является самым безопасным выбором.

 QVector3D point3D = QVector3D(point1) / point1.w();
  

Я бы также предложил разумно называть промежуточные результаты (а не просто pointX ). Назовите их pointClipSpace , pointViewSpace , pointWorldSpace или аналогично.

Опять же, выбор глубины NDC очень важен для получения интерпретируемого результата.