2011-10-08 131 views
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使用Monotouch和OpenTK我试图获得一个3D点的屏幕坐标。我建立了我的世界视图投影矩阵,而OpenGL能够理解它并完美地投影我的3D模型,但是如何使用相同的矩阵来投影从2D到3D的一个点?将3D点投影到2D屏幕坐标OpenTK

我以为我可以简单地使用:

Vector3.Transform(ref input3Dpos, ref matWorldViewProjection, out projected2Dpos); 

然后在projected2DPos投影屏幕坐标。但由此产生的Vector4似乎并不能代表正确的投影屏幕坐标。我不知道如何从那里计算。


我发现我需要除以Vector4.w,但我仍然得到错误的值。现在使用这种方法:

private static bool GluProject(OpenTK.Vector3 objPos, OpenTK.Matrix4 matWorldViewProjection, int[] viewport, out OpenTK.Vector3 screenPos) 
{ 
    OpenTK.Vector4 _in; 

    _in.X = objPos.X; 
    _in.Y = objPos.Y; 
    _in.Z = objPos.Z; 
    _in.W = 1f; 

    Vector4 _out = OpenTK.Vector4.Transform(_in, matWorldViewProjection); 

    if (_out.W <= 0.0) 
    { 
     screenPos = OpenTK.Vector3.Zero; 
     return false; 
    } 

    _out.X /= _out.W; 
    _out.Y /= _out.W; 
    _out.Z /= _out.W; 
    /* Map x, y and z to range 0-1 */ 
    _out.X = _out.X * 0.5f + 0.5f; 
    _out.Y = -_out.Y * 0.5f + 0.5f; 
    _out.Z = _out.Z * 0.5f + 0.5f; 

    /* Map x,y to viewport */ 
    _out.X = _out.X * viewport[2] + viewport[0]; 
    _out.Y = _out.Y * viewport[3] + viewport[1]; 

    screenPos.X = _out.X; 
    screenPos.Y = _out.Y; 
    screenPos.Z = _out.Z; 

    return true; 
} 

我看不到任何虽然错误...:S

回答

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在第一个问题,你错过了最后一步:从NDC映射(规格化设备坐标)视口坐标。这就是你GluProject线

/* Map x,y to viewport */ 
_out.X = _out.X * viewport[2] + viewport[0]; 
_out.Y = _out.Y * viewport[3] + viewport[1]; 

做,

+0

我才意识到我是在世界矩阵信息给予两次,一次是作为入点(objPos),并再次为部分给定矩阵。这造成了奇怪的结果。它仅在输入组合视图和投影矩阵后才起作用。 :) – sinsro

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你有两个选择。你可以自己计算一下,或者使用glProject函数。我更喜欢第一个。

数1:

private Vector2 Convert(
    Vector3 pos, 
    Matrix4 viewMatrix, 
    Matrix4 projectionMatrix, 
    int screenWidth, 
    int screenHeight) 
{ 
    pos = Vector3.Transform(pos, viewMatrix); 
    pos = Vector3.Transform(pos, projectionMatrix); 
    pos.X /= pos.Z; 
    pos.Y /= pos.Z; 
    pos.X = (pos.X + 1) * screenWidth/2; 
    pos.Y = (pos.Y + 1) * screenHeight/2; 

    return new Vector2(pos.X, pos.Y); 
} 

数2:

public Vector2 form3Dto2D(Vector3 our3DPoint) 
{ 
    Vector3 our2DPoint; 

    float[] modelviewMatrix = new float[16]; 
    float[] projectionMatrix = new float[16]; 
    int[] viewport = new int[4]; 

    GL.GetFloat(GetPName.ModelviewMatrix, modelviewMatrix); 
    GL.GetFloat(GetPName.ProjectionMatrix, projectionMatrix); 
    GL.GetInteger(GetPName.Viewport, viewport); 

    OpenTK.Graphics.Glu.Project(our3DPoint, convertFloatsToDoubles(modelviewMatrix), 
     convertFloatsToDoubles(projectionMatrix), viewport, out our2DPoint); 

    return new Vector2(our2DPoint.X, our2DPoint.Y) 
} 

public static double[] convertFloatsToDoubles(float[] input) 
{ 
    if (input == null) 
    { 
     return null; // Or throw an exception - your choice 
    } 

    double[] output = new double[input.Length]; 
    for (int i = 0; i < input.Length; i++) 
    { 
     output[i] = input[i]; 
    } 
    return output; 
} 
+0

在第1号,为什么我们用'pos.Z'分隔地狱?!不应该把这个值除以齐次坐标系的“w”分量吗? – M2X