从鼠标坐标创建射线以进行 3D 拾取

Question

我的问题

有人可以链接一篇好文章/教程/任何东西，甚至可以解释如何正确从鼠标坐标投射光线以选择 3D 对象？
我已经有了射线和交叉点的作品，现在我只需要通过鼠标点击来创建射线。

我只是想要一些我知道实际上应该工作的东西，这就是为什么我在这里问专业人士，而不是首先我不确定它是否正确。

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现在状态

我有一个射线类，如果我将原点和方向设置为与相机相同，它实际上可以工作并检测相交，所以当我移动相机时它实际上选择了正确的东西。

现在我想用鼠标实际进行 3D 拾取，而不是相机移动。
我已经阅读了很多关于此的其他问题、2 个教程，尤其是许多不同的数学内容，因为我真的不擅长它。
但这对我没有多大帮助，因为那里的人经常使用一些“取消项目”功能，这些功能似乎实际上已被弃用，我不知道如何使用，也无权访问。

现在我将光线原点设置为相机位置，然后尝试从this tutorial 中的计算中获取光线的方向。
而且它有点作用，这意味着当相机指向对象并且有时沿着整个y轴时，选择会起作用，我不知道发生了什么.

如果有人想立即查看我的代码：

public Ray2(Camera cam, float mouseX, float mouseY) {
    origin = cam.getEye();
    float height = 600;
    float width = 600;
    float aspect = (float) width / (float) height;


    float x = (2.0f * mouseX) / width - 1.0f;
    float y = 1.0f - (2.0f * mouseX) / height;
    float z = 1.0f;
    Vector ray_nds = vecmath.vector(x, y, z);

    Vector4f clip = new Vector4f(ray_nds.x(), ray_nds.y(), -1.0f, 1.0f);
    Matrix proj = vecmath.perspectiveMatrix(60f, aspect, 0.1f, 100f);
    proj = proj.invertRigid();
    float tempX = proj.get(0, 0) * clip.x + proj.get(1, 0) * clip.y
            + proj.get(2, 0) * clip.z + proj.get(3, 0) * clip.w;
    float tempY = proj.get(0, 1) * clip.x + proj.get(1, 1) * clip.y
            + proj.get(2, 1) * clip.z + proj.get(3, 1) * clip.w;
    float tempZ = proj.get(0, 2) * clip.x + proj.get(1, 2) * clip.y
            + proj.get(2, 2) * clip.z + proj.get(3, 2) * clip.w;
    float tempW = proj.get(0, 3) * clip.x + proj.get(1, 3) * clip.y
            + proj.get(2, 3) * clip.z + proj.get(3, 3) * clip.w;


    Vector4f ray_eye = new Vector4f(tempX, tempY, tempZ, tempW);
    ray_eye = new Vector4f(ray_eye.x, ray_eye.y, -1.0f, 0.0f);

    Matrix view = cam.getTransformation();
    view = view.invertRigid();

    tempX = view.get(0, 0) * ray_eye.x + view.get(1, 0) * ray_eye.y
            + view.get(2, 0) * ray_eye.z + view.get(3, 0) * ray_eye.w;
    tempY = view.get(0, 1) * ray_eye.x + view.get(1, 1) * ray_eye.y
            + view.get(2, 1) * ray_eye.z + view.get(3, 1) * ray_eye.w;
    tempZ = view.get(0, 2) * ray_eye.x + view.get(1, 2) * ray_eye.y
            + view.get(2, 2) * ray_eye.z + view.get(3, 2) * ray_eye.w;
    tempW = view.get(0, 3) * ray_eye.x + view.get(1, 3) * ray_eye.y
            + view.get(2, 3) * ray_eye.z + view.get(3, 3) * ray_eye.w;

    Vector ray_wor = vecmath.vector(tempX, tempY, tempZ);
    // don't forget to normalise the vector at some point
    ray_wor = ray_wor.normalize();
    direction = ray_wor;
}

Answer 1

首先，unproject() 方法是要走的路。它根本没有被弃用。你可以在GLM math library 中找到它的实现。这是我基于 Ray 的 3D 拾取的实现：

    // let's check if this renderable's AABB is clicked:
    const glm::ivec2& mCoords = _inputManager->GetMouseCoords();

    int mouseY = _viewportHeight - mCoords.y;

    //unproject twice to build a ray from near to far plane"
    glm::vec3 v0 = glm::unProject(glm::vec3(float(mCoords.x), float(mouseY), 0.0f),_camera->Transform().GetView(),_camera->Transform().GetProjection(), _viewport);
    glm::vec3 v1 = glm::unProject(glm::vec3(float(mCoords.x), float(mouseY), 1.0f),_camera->Transform().GetView(),_camera->Transform().GetProjection(), _viewport);

    glm::vec3 dir  = (v1 - v0); 

    Ray r(_camera->Transform().GetPosition(),dir);

    float ishit ;

     //construct AABB:
    glm::mat4 aabbMatr = glm::translate(glm::mat4(1.0),renderable->Transform().GetPosition());

    aabbMatr = glm::scale(aabbMatr,renderable->Transform().GetScale());

    //transforms AABB vertices(need it if the origianl bbox is not axis aligned as in this case)
    renderable->GetBoundBox()->RecalcVertices(aabbMatr);

     //this method makes typical Ray-AABB intersection test:
    if(r.CheckIntersectAABB(*renderable->GetBoundBox().get(),&ishit)){

        printf("HIT!\n");

    }

但我建议您也看看color based 3d picking，它像素完美，甚至更容易实现。