C++ - 画面座標を OpenGL ワールド座標に変換する際の問題
C++/Qt/OpenGL 4.3 を使用して OpenGL ビューアを実装していますが、マウス座標を世界座標に変換することに行き詰まっています。
更新: コメントと回答を読んだ後、このコードが正しく動作することがわかりました。
float depth;
double mouseX;
double mouseY;
_app->getCurPos(mouseX, mouseY);
glReadPixels(mouseX, _h - mouseY, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, (void *)&depth);
float x = (2.0f * mouseX) / _w - 1.0f;
float y = 1.0f - (2.0f * mouseY) / _h;
float z = depth * 2.0 - 1.0; // convert to NDC
QVector4D pos(x, y, z, 1.0);
QMatrix4x4 invVM(_app->camera()->ViewMatrix().inverted());
QMatrix4x4 invPM(_app->camera()->ProjectionMatrix().inverted());
QVector4D world = invVM * invPM * pos;
world /= world.w();
qDebug() << "world" << world;
(元の質問から...) このコードのどこが間違っているのでしょうか?その出力は以下に含まれます。
コード:
// mouse coordinates to world coordinates
QVector3D GLCamera::transformScreen(float mouseX, float mouseY)
{
// our 3D view has Y as "UP"
float x = (2.0f * mouseX) / _w - 1.0f;
float y = 0.0f;
float z = 1.0f - (2.0f * mouseY) / _h;
// hard code NDC to upper-right of screen
x = 1.0;
y = 0.0;
z = 1.0;
QVector4D ndc = QVector4D(x, y, z, 1);
QVector4D point1 = ndc * mProjectionMatrix.inverted();
qDebug() << point1;
QVector3D point3D = QVector3D(point1) / point1.w();
qDebug() << point3D;
QVector3D point2 = point3D * mViewMatrix.inverted();
qDebug() << point2;
qDebug() << "mViewMatrix: " << mViewMatrix;
qDebug() << "inv : " << mViewMatrix.inverted();
qDebug() << "mProjMatrix: " << mProjectionMatrix;
qDebug() << "inv : " << mProjectionMatrix.inverted();
return point2;
}
出力:
qDebug: QVector4D(1, 0, 1, 1)
qDebug: QVector4D(0.742599, 0, -49.995, 49.005)
qDebug: QVector3D(0.0151535, 0, -1.0202)
# This is the returned value x seems so much smaller than z
qDebug: QVector3D(-0.000938916, -0.0418856, 0.0473429)
qDebug: mViewMatrix: QMatrix4x4(type:Translation,Rotation
1 0 0 0
0 0.748955 -0.662621 -0.626549
0 0.662621 0.748955 -22.9856
0 0 0 1
)
qDebug: inv : QMatrix4x4(type:Translation,Rotation
1 0 0 0
0 0.748955 0.662621 15.7
0 -0.662621 0.748955 16.8
0 0 0 1
)
qDebug: mProjMatrix: QMatrix4x4(type:General
1.34662 0 0 0
0 2.41421 0 0
0 0 -1.0002 -0.020002
0 0 -1 0
)
qDebug: inv : QMatrix4x4(type:General
0.742599 0 0 0
0 0.414214 0 0
0 0 0 -1
0 0 -49.995 50.005
)
3
質問は何ですか?期待した結果が得られないと思いますか?コードには考慮すべき点がいくつかありますそれは間違っています。そこで、まずコードの出所を尋ねさせてください。スクリーンポイントをワールド座標に変換するには、ポイントの深度が必要です。この場合、それを 1 にハードコードしました。その問題について一般的に認識していますか?それにどのように対処したいと考えていますか?
– ニコ・シェルトラー2020 年 9 月 5 日 5:35
2
コードは (x, y, z) 値を即座に上書きしますが、これはおそらく意図したものではありません。さらに、どちらの場合も Z 座標が間違っています。 (x, y) が次の場合正規化されたデバイス座標 (-1.0、-1.0) にマッピングされています -> (+1.0, +1.0) の場合、z = -1.0 は、W = - Z クリッピング プレーン上の点として (x, y, z, 1.0) を生成します。
– ブレット・ヘイル2020 年 9 月 5 日 11:08
@nico 私の質問は、誰かが私のコード内のコーディングまたはロジックのエラーを特定できるかということです。このコードは、私が会社のために作成している製品からのものです。次の行の後にデモ目的で x、y、z をハードコーディングしました: // NDC を画面の右上にハードコードします
– デビッド・ローラー2020 年 9 月 5 日 19:10
@brett このコメントに続く 3 行について話しているのですか? //コード スニペット用に意図された NDC を画面の右上にハード コードします。私はただ球場でxとzを手に入れたいだけです。 y (今のところ上下ベクトル) については気にしなくても問題ありません。z を画面の真の深度に変換する方法を検討します。ありがとう。
– デビッド・ローラー2020 年 9 月 5 日 19:19
最後のコメントをした後、mouseY を z に関連付けるのに問題があると思いました。この通りを探索してみます。ありがとう！
– デビッド・ローラー2020 年 9 月 5 日 19:26
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画面の右上隅は、NDC では (1, 1, Depth) です。目的のポイントを取得するには、適切な深度の値が必要です。そうしないと、光線のみが得られます。
あなたが示す行列は、右乗算に使用されることになっています。
QVector4D point1 = mProjectionMatrix.inverted() * ndc;
QVector3D point2 = mViewMatrix.inverted() * point3D;
視点の分割は最後に起こるべきであり、途中で起こるべきではありません。トゥイーン。ここまでは、4D ベクトルの操作を続けます。それ以外の場合、ビュー空間の位置 (point1) を QVector3D として渡すと、w コンポーネントが 0 に設定され、変換が失われます。これを QPoint3D として渡すこともできます。これにより w=1 が設定されますが、4D ベクトルを維持するのが最も安全な選択です。
QVector3D point3D = QVector3D(point1) / point1.w();
また、中間結果 (pointX だけでなく) に合理的な名前を付けることをお勧めします。 pointClipSpace、pointViewSpace、pointWorldSpace などの名前を付けます。
繰り返しになりますが、NDC の深さを決定することは、解釈可能な結果を得るために非常に重要です。
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ありがとう！元の質問を、現在動作するコードで更新しました。
– デビッド・ローラー2020 年 9 月 11 日 17:44
あなたの回答に賛成票を投じましたが、参加したばかりなのでまだ表示されません。
– デビッド・ローラー2020 年 9 月 11 日 18:13