我使用的是 Android OpenGL-ES 2.0，在它带来的所有限制之后，我不知道如何将 2D 屏幕触摸到我拥有的 3D 点。我得不到正确的结果。

我正在尝试将光线射入点云，然后我可以比较我的点与光线的距离，找到最近的点。

public class OpenGLRenderer extends Activity implements GLSurfaceView.Renderer {
    public PointCloud ptCloud;
    MatrixGrabber mg = new MatrixGrabber();
...
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {

        gl.glDisable(GL10.GL_COLOR_MATERIAL);
        gl.glDisable(GL10.GL_BLEND);
        gl.glDisable(GL10.GL_LIGHTING);

        //Background drawing
        if(customBackground)
            gl.glClearColor(backgroundRed, backgroundGreen, backgroundBlue, 1.0f);
        else
            gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

        if (PointCloud.doneParsing == true) {
            if (envDone == false)
                setupEnvironment();

            // Clears the screen and depth buffer.
            gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

            gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
            gl.glLoadIdentity();
            GLU.gluPerspective(gl, 55.0f, (float) screenWidth / (float) screenHeight, 10.0f ,10000.0f);

            gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);

            gl.glLoadIdentity();
            GLU.gluLookAt(gl, eyeX, eyeY, eyeZ, 
                              centerX, centerY, centerZ, 
                              upX, upY, upZ);

            if(pickPointTrigger)
                pickPoint(gl);


            gl.glPushMatrix();

            gl.glTranslatef(_xTranslate, _yTranslate, _zTranslate);
            gl.glTranslatef(centerX, centerY, centerZ);
            gl.glRotatef(_xAngle, 1f, 0f, 0f);
            gl.glRotatef(_yAngle, 0f, 1f, 0f);
            gl.glRotatef(_zAngle, 0f, 0f, 1f);
            gl.glTranslatef(-centerX, -centerY, -centerZ);

            ptCloud.draw(gl);

            gl.glPopMatrix();
        }
    }
}

这是我的选择功能。出于调试目的，我将位置设置为屏幕中间:

public void pickPoint(GL10 gl){

        mg.getCurrentState(gl);

        double mvmatrix[] = new double[16];
        double projmatrix[] = new double[16];
        int viewport[] = {0,0,screenWidth, screenHeight};

        for(int i=0 ; i<16; i++){
            mvmatrix[i] = mg.mModelView[i];
            projmatrix[i] = mg.mProjection[i];
        }

        mg.getCurrentState(gl);

        float realY = ((float) (screenHeight) - pickY);
        float nearCoords[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };
        float farCoords[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f };


        GLU.gluUnProject(screenWidth/2, screenHeight/2, 0.0f, mg.mModelView, 0, mg.mProjection, 0,
                    viewport, 0, nearCoords, 0);
        GLU.gluUnProject(screenWidth/2, screenHeight/2, 1.0f, mg.mModelView, 0, mg.mProjection, 0,
                    viewport, 0, farCoords, 0);

        System.out.println("Near: " + nearCoords[0] + "," + nearCoords[1] + "," + nearCoords[2]);
        System.out.println("Far:  " + farCoords[0] + "," + farCoords[1] + "," + farCoords[2]);



      //Plot the points in the scene
        nearMarker.set(nearCoords);
        farMarker.set(farCoords);
        markerOn = true;

        double diffX = nearCoords[0] - farCoords[0];
        double diffY = nearCoords[1] - farCoords[1];
        double diffZ = nearCoords[2] - farCoords[2];

        double rayLength = Math.sqrt(Math.pow(diffX, 2) + Math.pow(diffY, 2) + Math.pow(diffZ, 2));
        System.out.println("rayLength: " + rayLength);

        pickPointTrigger = false;   
    }

改变视角zNear和Far没有预期的效果，1.0-1000.0视角的远点怎么会是11个单位呢？

GLU.gluPerspective(gl, 55.0f, (float) screenWidth / (float) screenHeight, 1.0f ,100.0f);
.....
07-18 11:23:50.430: INFO/System.out(31795): Near: 57.574852,-88.60514,37.272636
07-18 11:23:50.430: INFO/System.out(31795): Far:  0.57574844,0.098602295,0.2700405
07-18 11:23:50.430: INFO/System.out(31795): rayLength: 111.74275719790872

GLU.gluPerspective(gl, 55.0f, (float) width / (float) height, 10.0f , 1000.0f);
...
07-18 11:25:12.420: INFO/System.out(31847): Near: 5.7575016,-7.965394,3.6339219
07-18 11:25:12.420: INFO/System.out(31847): Far:  0.057574987,0.90500546,-0.06634784
07-18 11:25:12.420: INFO/System.out(31847): rayLength: 11.174307289026638

寻找您在我的代码中看到的任何建议或错误。非常感激。我尽可能多地提供赏金(这已经有一段时间了)。

最佳答案

我也在研究这个——这是一个非常恼人的恼人问题。我有两个潜在的线索: 1. 不知何故，最终的 z 取决于相机的位置，而不是你所期望的。当相机z为0时，无论winZ是什么，结果z都是-1。到目前为止，我主要关注的是结果 z，所以我没有关于其他坐标的任何确切数字，但我刚刚弄乱了我的代码和你的代码，我发现报告的相机距离 (0,0,0) 越远，光线长度就会增加。在 (0,0,0) 处，光线长度报告为 0。大约一个小时前，我收集了一堆点(cameraZ、winZ、resultZ)并将它们插入 Mathematica。结果似乎表明了一种双曲线的东西；其中一个变量固定，另一个导致结果 z 线性变化，变化率取决于固定变量。

我的第二条线索来自 http://www.gamedev.net/topic/420427-gluunproject-question/ ;剑鱼引用了一个公式:

WinZ = (1.0f/fNear-1.0f/fDistance)/(1.0f/fNear-1.0f/fFar)

现在，这似乎与我收集的数据不符，但它可能值得一看。我想我会看看我是否能弄清楚这东西的数学原理并找出问题所在。如果您有任何发现，请告诉我。哦，还有，这是适合我收集的数据的公式:

-0.11072114015496763- 10.000231721597817 x - 0.0003149873867479971x^2 - 0.8633277851535017 y + 9.990256062051143x y + 8.767260632968973*^-9 y^2

Wolfram Alpha 是这样绘制的: http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot3D[-0.11072114015496763%60+-+10.000231721597817%60+x+-++++0.0003149873867479971%60+x^2+-+0.8633277851535017%60+y+%2B++++9.990256062051143%60+x+y+%2B+8.767260632968973%60*^-9+y^2+%2C+{x%2C+-15%2C++++15}%2C+{y%2C+0%2C+1}]

啊哈!成功!据我所知，gluUnProject 完全损坏了。或者，根本没有人了解如何使用它。不管怎样，我做了一个函数来正确地撤销 gluProject 函数，这似乎真的是他们用来以某种方式绘制到屏幕上的东西!代码如下:

public float[] unproject(float rx, float ry, float rz) {//TODO Factor in projection matrix
    float[] modelInv = new float[16];
    if (!android.opengl.Matrix.invertM(modelInv, 0, mg.mModelView, 0))
        throw new IllegalArgumentException("ModelView is not invertible.");
    float[] projInv = new float[16];
    if (!android.opengl.Matrix.invertM(projInv, 0, mg.mProjection, 0))
        throw new IllegalArgumentException("Projection is not invertible.");
    float[] combo = new float[16];
    android.opengl.Matrix.multiplyMM(combo, 0, modelInv, 0, projInv, 0);
    float[] result = new float[4];
    float vx = viewport[0];
    float vy = viewport[1];
    float vw = viewport[2];
    float vh = viewport[3];
    float[] rhsVec = {((2*(rx-vx))/vw)-1,((2*(ry-vy))/vh)-1,2*rz-1,1};
    android.opengl.Matrix.multiplyMV(result, 0, combo, 0, rhsVec, 0);
    float d = 1 / result[3];
    float[] endResult = {result[0] * d, result[1] * d, result[2] * d};
    return endResult;
}

public float distanceToDepth(float distance) {
    return ((1/fNear) - (1/distance))/((1/fNear) - (1/fFar));
}

它目前假定以下全局变量: mg - 具有当前矩阵的 MatrixGrabber 视口(viewport) - 带有视口(viewport)的 float [4] ({x, y, width, height})

它采用的变量等同于 gluUnProject 应该采用的变量。例如:

float[] xyz = {0, 0, 0};
xyz = unproject(mouseX, viewport[3] - mouseY, 1);

这将在远平面上返回鼠标下方的点。我还添加了一个函数，用于在距相机的指定距离与其 0-1...表示...之间进行转换。像这样:

unproject(mouseX, viewport[3] - mouseY, distanceToDepth(5));

这将返回鼠标下方距相机 5 个单位的点。 我用问题中给出的方法对此进行了测试 - 我检查了近平面和远平面之间的距离。当 fNear 为 0.1 且 fFar 为 100 时，距离应为 99.9。据我所知，无论相机的位置或方向如何，我一直得到大约 99.8977。哈哈，很高兴知道这一点。如果您对它有任何问题/没有任何问题，或者您是否希望我重写它以获取输入而不是使用全局变量，请告诉我。希望这对一些人有帮助；在认真尝试修复它之前，我一直想知道这个问题几天。

嘿，所以，在弄清楚它应该是怎样的之后，我已经弄清楚了他们在实现 gluUnProject 时遗漏了什么。他们忘记了(不打算也没有告诉任何人？)除以结果向量的第四个元素，这有点规范化向量或类似的东西。 gluProject 在应用矩阵之前将其设置为 1，因此当您完成撤消它们时它需要为 1。长话短说，你实际上可以使用 gluUnProject，但你需要将一个 float[4] 传递给它，然后将所有结果坐标除以第 4 个坐标，如下所示:

float[] xyzw = {0, 0, 0, 0};
android.opengl.GLU.gluUnProject(rx, ry, rz, mg.mModelView, 0, mg.mProjection, 0, this.viewport, 0, xyzw, 0);
xyzw[0] /= xyzw[3];
xyzw[1] /= xyzw[3];
xyzw[2] /= xyzw[3];
//xyzw[3] /= xyzw[3];
xyzw[3] = 1;
return xyzw;

xyzw 现在应该包含相关的空间坐标。这似乎与我拼凑的那个完全一样。可能会快一点；我认为他们结合了其中一个步骤。

关于Android OpenGL 3D采摘，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/6699387/