当我在 JavaFX 中创建我的第一个 3D 游戏时，您可以在其中使用鼠标从零件组装船只。这带来了一个问题，因为 JAVAFX 似乎没有用于将 PerspectiveCamera 屏幕 2D 坐标转换为场景的 3D 空间的原生方法。
这是我想要实现的目标的代表。一个被鼠标移动的方块应该在一个相对于相机总是旋转 90 度的假想平面上移动： 我试图用三角函数解决这个问题，但没有取得多大成功。我没有附加代码 sn-p 因为我正在寻找更通用的数学解决方案，但如果需要，我会提供。
所有帮助将不胜感激！
期望的结果：
【问题讨论】：
标签： 3d mouse javafx-8 raycasting javafx-3d
正如@jdub1581 指出的那样，Camera 是将鼠标移动与场景中的 3D 对象绑定的关键。
首先，我们知道公共 API PickResult，它允许我们根据从相机位置执行的一些光线追踪技术，用鼠标选择 3D 对象。
但是一旦我们有了一个对象，移动它就是一个不同的问题。
在寻找解决这个问题的方法（在 3D 空间中用 2D 鼠标移动 3D 对象）之前，我在 OpenJFX 存储库的 Toys 项目中找到了 Camera3D 类。
它有一个很有前途的方法，叫做unProjectDirection：
/*
* returns 3D direction from the Camera position to the mouse
* in the Scene space
*/
public Vec3d unProjectDirection(double sceneX, double sceneY,
double sWidth, double sHeight) {
}
由于您要求进行数学解释，因此此方法使用您正在寻找的三角函数。这将为您提供一个基于 (x,y) 鼠标坐标的 3D 矢量，使用私有 Vec3d 类（我们可以用公共 Point3D 替换）：
double tanOfHalfFOV = Math.tan(Math.toRadians(camera.getFieldOfView()) * 0.5f);
Vec3d vMouse = new Vec3d(tanOfHalfFOV*(2*sceneX/sWidth-1), tanOfHalfFOV*(2*sceneY/sWidth-sHeight/sWidth), 1);
应用一些进一步的变换以获得场景坐标中的归一化向量。
下一步将在实际坐标中转换这个归一化向量，仅使用从相机到对象的距离，在拾取结果中给出，并转换对象位置。
这个sn-p的代码基本上概括了拖拽一个对象的整个过程：
scene.setOnMousePressed((MouseEvent me) -> {
vecIni = unProjectDirection(me.getSceneX(), me.getSceneY(),
scene.getWidth(),scene.getHeight());
distance=me.getPickResult().getIntersectedDistance();
});
scene.setOnMouseDragged((MouseEvent me) -> {
vecPos = unProjectDirection(mousePosX, mousePosY,
scene.getWidth(),scene.getHeight());
Point3D p=vecPos.subtract(vecIni).multiply(distance);
node.getTransforms().add(new Translate(p.getX(),p.getY(),p.getZ()));
vecIni=vecPos;
distance=me.getPickResult().getIntersectedDistance();
});
这是一个完整的基本示例：
public class Drag3DObject extends Application {
private final Group root = new Group();
private PerspectiveCamera camera;
private final double sceneWidth = 800;
private final double sceneHeight = 600;
private double mousePosX;
private double mousePosY;
private double mouseOldX;
private double mouseOldY;
private final Rotate rotateX = new Rotate(-20, Rotate.X_AXIS);
private final Rotate rotateY = new Rotate(-20, Rotate.Y_AXIS);
private volatile boolean isPicking=false;
private Point3D vecIni, vecPos;
private double distance;
private Sphere s;
@Override
public void start(Stage stage) {
Box floor = new Box(1500, 10, 1500);
floor.setMaterial(new PhongMaterial(Color.GRAY));
floor.setTranslateY(150);
root.getChildren().add(floor);
Sphere sphere = new Sphere(150);
sphere.setMaterial(new PhongMaterial(Color.RED));
sphere.setTranslateY(-5);
root.getChildren().add(sphere);
Scene scene = new Scene(root, sceneWidth, sceneHeight, true, SceneAntialiasing.BALANCED);
scene.setFill(Color.web("3d3d3d"));
camera = new PerspectiveCamera(true);
camera.setVerticalFieldOfView(false);
camera.setNearClip(0.1);
camera.setFarClip(100000.0);
camera.getTransforms().addAll (rotateX, rotateY, new Translate(0, 0, -3000));
PointLight light = new PointLight(Color.GAINSBORO);
root.getChildren().add(light);
root.getChildren().add(new AmbientLight(Color.WHITE));
scene.setCamera(camera);
scene.setOnMousePressed((MouseEvent me) -> {
mousePosX = me.getSceneX();
mousePosY = me.getSceneY();
PickResult pr = me.getPickResult();
if(pr!=null && pr.getIntersectedNode() != null && pr.getIntersectedNode() instanceof Sphere){
distance=pr.getIntersectedDistance();
s = (Sphere) pr.getIntersectedNode();
isPicking=true;
vecIni = unProjectDirection(mousePosX, mousePosY, scene.getWidth(),scene.getHeight());
}
});
scene.setOnMouseDragged((MouseEvent me) -> {
mousePosX = me.getSceneX();
mousePosY = me.getSceneY();
if(isPicking){
vecPos = unProjectDirection(mousePosX, mousePosY, scene.getWidth(),scene.getHeight());
Point3D p=vecPos.subtract(vecIni).multiply(distance);
s.getTransforms().add(new Translate(p.getX(),p.getY(),p.getZ()));
vecIni=vecPos;
PickResult pr = me.getPickResult();
if(pr!=null && pr.getIntersectedNode() != null && pr.getIntersectedNode()==s){
distance=pr.getIntersectedDistance();
} else {
isPicking=false;
}
} else {
rotateX.setAngle(rotateX.getAngle()-(mousePosY - mouseOldY));
rotateY.setAngle(rotateY.getAngle()+(mousePosX - mouseOldX));
mouseOldX = mousePosX;
mouseOldY = mousePosY;
}
});
scene.setOnMouseReleased((MouseEvent me)->{
if(isPicking){
isPicking=false;
}
});
stage.setTitle("3D Dragging");
stage.setScene(scene);
stage.show();
}
/*
From fx83dfeatures.Camera3D
http://hg.openjdk.java.net/openjfx/8u-dev/rt/file/5d371a34ddf1/apps/toys/FX8-3DFeatures/src/fx83dfeatures/Camera3D.java
*/
public Point3D unProjectDirection(double sceneX, double sceneY, double sWidth, double sHeight) {
double tanHFov = Math.tan(Math.toRadians(camera.getFieldOfView()) * 0.5f);
Point3D vMouse = new Point3D(tanHFov*(2*sceneX/sWidth-1), tanHFov*(2*sceneY/sWidth-sHeight/sWidth), 1);
Point3D result = localToSceneDirection(vMouse);
return result.normalize();
}
public Point3D localToScene(Point3D pt) {
Point3D res = camera.localToParentTransformProperty().get().transform(pt);
if (camera.getParent() != null) {
res = camera.getParent().localToSceneTransformProperty().get().transform(res);
}
return res;
}
public Point3D localToSceneDirection(Point3D dir) {
Point3D res = localToScene(dir);
return res.subtract(localToScene(new Point3D(0, 0, 0)));
}
public static void main(String[] args) {
launch(args);
}
}
这将允许您在场景中拾取和拖动球体：
【讨论】：