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OpenGL超级宝典学习笔记——选择
2015-02-25 22:42:53 】 浏览:212
Tags:OpenGL 超级 宝典 学习 笔记 选择

有时我们不仅仅是渲染场景,而且还要与渲染的场景进行交互。大多数情况下是使用鼠标进行交互。注:viewing volume(可视区域,视景体)



OpenGL的选择模式允许你通过鼠标点击屏幕,来选择鼠标下面的物体。使用OpenGL的选择特性,当你点击屏幕时就指定了一个可视区域,决定了哪些物体在这个可视区域中。基于你的屏幕坐标和你指定的像素大小,glu库提供了一个有用的函数gluPickMatrix来产生一个矩阵,使用这个矩阵可以在你当前鼠标的位置产生更小的可视区域。然后你使用选择模式来测试这个可视区域,看哪些物体被包含在里面了。


在选择模式下,图像并不会被复制到帧缓冲区中(即帧缓冲区不会被修改)。反之,在可视区域中绘制的图元会在选择缓冲区中产生点击记录。这个缓冲区和其他的OpenGL缓冲区不同,它是个整型数组。


首先我们需要设置选择缓冲区,并为你的图元进行命名,这样才能在选择缓冲区中被标识。然后解析选择缓冲区得到哪些对象与可视区域相交。在可视区域外的物体将不会被绘制。为了挑选,我们会指定一个位于鼠标点下面一段小空间的可视区域,然后测试有哪些被命名的物体在这个区域内被绘制。



图元的名称就像显示列表的名称一样是整型数组。图元的名称列表被存在名称栈中。在你初始化名称栈之后,你就可以往这个栈存放名称。你可以往栈顶压如新的名称,或者用当前的名称替换掉栈顶的名称。如果需要单个点击可以返回多个名称。命名图元的代码示例如下:



OpenGL有三种不同的渲染模式,默认的GL_RENDER模式,还有GL_SELECTION模式和GL_FEEDBACK模式。在使用选择模式之前,我们需要切换到选择模式。调用如下:


glRenderMode(GL_SELECTION);


在选择模式渲染完物体之后,调用glRenderMode(GL_RENDER)返回点击记录。注意当调用glRenderMode(GL_RENDER)时只有在之前的模式选择模式GL_SELECTI和反馈模式下才会有返回值。返回值是点击记录,即在当前可视区域内被命名的物体的个数。


在使用选择模式glRenderMode(GL_SELECTION);之前,要设置选择缓冲区:


size为缓冲区的大小,buffer为缓冲区的指针。在进入选择模式时,OpenGl会将一个指针初始化指向这个选择缓冲区,当有点击记录产生时,就往这个缓冲区中写记录。如果在填充这个选择缓冲区时溢出了,那么OpenGL并设置一个溢出标志。



在选择模式下,渲染的过程中选择缓冲区由点击记录填充。点击记录由在可视区域内有多少个被命名的物体来产生的。在默认情况下,即可视区域为整个窗口。


选择缓冲区是一组无符号的整型数组。每一个点击记录至少产生4个元素。这四个元素分别是名称栈中名称的个数,最小z值,最大z值,栈底的名称1,如果有更多继续往下添加。如下图:


image



许多情况下我们想用鼠标去挑选某个物体。要使用选择模式实现这个功能,首先是在鼠标点击附近的范围内创建一个裁剪区域(可视区域),然后测试有哪些物体在这个可视区域内。GLU库中提供了一个函数gluPickMatrix,我们可以用这个函数创建一个用于描述新的可视区域的矩阵,然后乘以当前的投影矩阵,就可以得到我们想要的可视区域。


void gluPickMatrix(GLdouble x, GLdouble y, GLdouble width, GLdouble height, GLint viewport[4]);


x,y为窗口的坐标定义了可视区域的中心,我们可以设置为鼠标点击的位置。width 和height指定了可视区域的宽高(以窗口中的像素为单位)。viewport是视口。我们可以通过glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);来获得。


gluPickMatrix的效果是把裁剪区域变换为单位立方体-1<= (x,y,z) <=1(或-w<=(wx,wy,wz)<=w,挑选矩阵有效的执行一次正交变换,把裁剪区域映射到单位立方体上。


由于OpenGL的坐标原点在窗口的左下角,而Windows的坐标原点在窗口的左上角。


image


所以我们调用时,要注意把Y轴的值反转一下。如下:


gluPickMatrix(xPos, viewport[3] – yPos + viewport[1], 2,2, viewport);


我们可以用glut库提供的函数,设置回调函数来处理鼠标点击事件。


glutMouseFunc(MouseCallBack);



void MouseCallBack(int key, int state, int x, int y)
{
if (key == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN)
{
ProcessSelection(x, y);
}
}


总体的步骤:


因为只有在GL_RENDER模式下glInitNames,glPushName,glLoadName将被忽略,所以我们可以把这些函数和绘制图元的函数写在一个函数调用中。


示例代码片段:


当我只选择太阳时:


image


只有一个点击记录,一个物体在选择的可视区域内输出如下:


image


当太阳和地球重叠,然后我点击地球时:


image


有两个点击记录 输出如下:


image


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