在 Android OpenGL ES 2.0 中使用 gluUnProject 将触摸映射到 z=0 平面上的 x、y 线

Question

我在 OpenGL 2.0 ES 中的 z=0 处绘制了一个网格，并且只想将触摸输入转换为该平面上的 x/y 坐标。似乎这最好通过光线追踪来完成，这包括在 0 和 1 上运行 gluUnProject，然后创建一条光线，解决 z=0 的光线？

我找到了这段代码，但它是 OpenGL ES 1.0：i-schuetz / Android_OpenGL_Picking

Screenshot of app running so you can see camera distortion.

My code on Github, only 4 files。我正在尝试编写的 unproject 函数在 MyGLRenderer.java 中：

    public float[] unproject(float rx, float ry) {
            float rz = 1;
        float[] xyzw = {0, 0, 0, 0};
        int[] viewport = {0, 0, mDisplayWidth, mDisplayHeight};
        android.opengl.GLU.gluUnProject(
                        rx, ry, rz, // window coordinates
                        mViewMatrix, 0,
                        mProjectionMatrix, 0, 
                        viewport, 0,
                        xyzw, 0);
        xyzw[0] /= xyzw[3];
        xyzw[1] /= xyzw[3];
        xyzw[2] /= xyzw[3];
        xyzw[3] = 1;
        return xyzw;
    }

我希望这个函数为屏幕获取一个 rx 和 ry，并为 z=0 平面返回一个 rx 和 ry。

Answer 1

gluUnProject (...) 所做的并没有什么特别之处。如果您拥有所有矩阵和视口尺寸 _{(x,y 和 width,h八)}我可以引导你自己完成它的实现过程。

_{注意：我倾向于使用与您习惯不同的名称来调用每个坐标空间，请理解屏幕空间 是 window space 的别称，view space 是 eye space 的别称，对象空间是模型空间的别称。}

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第 1 步：

   屏幕空间到 NDC 空间 _{（撤消视口变换）}

          NDC_X = (2.0 × (屏幕_X - 视口_X) / 视口_{W) - 1.0}

          NDC_Y = (2.0 × (Screen_Y - 视口_是) / 视口_{H)  - 1.0}

   屏幕空间到 NDC 空间 _{（撤消深度范围映射）}

         通常在屏幕空间中，深度范围会将z=0映射到附近和 z=1 到 远：

               NDC_Z = 2.0 × 屏幕_{Z子> - 1.0}

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第 2 步^†：

   NDC 空间到对象空间 _{（撤消投影、视图和模型变换）}

         （投影矩阵）^-1  × NDC_XYZ1   = 查看_XYZW

         （ModelView矩阵）^-1 × View_XYZW  = 对象_XYZW

                †  _{这实际上可以合并为一个步骤，如下所示...}

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                          对象_XYZw = (投影 矩阵 × ModelView 矩阵）^-1 × NDC_{XYZ em>1}

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现在，您可能会注意到我在 Object_XYZ 中划掉了 W，我们真的根本不关心这个，但数学会产生然而，一个讨厌的 W 值。此时，您可以将 Object_XYZ 的各个组件返回为您的 r_X、r_Y 和 r_Z。