c++ - 使用 GLM + Answer 将屏幕转换为 3D 世界坐标后结果不佳

Question

我正在开发一款 3D 安卓游戏，我是新手。我正在使用 GLM、Android NDK、Opengl ES 2.0。

当我触摸屏幕时，我想获得世界空间中的 3D 点。

我的部分代码:

//Camera data
float eye[3]  = {0.0f, 11.0f, -2.0f};
float look[3] = {0.0f, -1.0f, 3.0f};
const float up[3] = {0.0f, 1.0f, 0.0f};

glViewport(0, 0, width, height);
...
const float ratio = (float) width / height;
mViewMatrix = glm::lookAt(glm::make_vec3(eye), glm::make_vec3(look), glm::make_vec3(up));
mProjMatrix = glm::perspective(30.0f, -ratio, near, far); // near = 1.0f; far = 100.0f;
mMVPMatrix = mProjMatrix * mViewMatrix;
....

我试过这个:

glm::vec3 worldXYZ = glm::unProject(glm::vec3(x, height - y, 1.0f), mViewMatrix, mProjMatrix, glm::vec4(0, 0, width, height));

其中 x 和 y 是以像素为单位的屏幕坐标，但我得到了奇怪的结果。当我触摸 origo 示例时，结果应该类似于 (0,0,0)，但我得到的是:(0.5, -89.6, 16)。

我哪里弄错了？

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更新我的回答:

Andon M. Coleman 是对的，我根据他的回答修改了我的代码。我没有使用 glm::unProject 方法，因为我最终得到了不好的结果，所以我退后一步，我自己计算了一些东西。

float xx = (2.0f * x) / width - 1.0f; // between [-1;+1]
float yy = (2.0f * (height - y)) / height - 1.0f;  // between [-1;+1]
float zzN = 0.0f; // near
float zzF = 1.0f; // far

glm::mat4 invM = glm::inverse(mMVPMatrix);

glm::vec4 mmN = invM * glm::vec4(xx, yy, zzN, 1.0f);
glm::vec4 mmF = invM * glm::vec4(xx, yy, zzF, 1.0f);

规范化 vector :

glm::vec3 nn = glm::vec3(mmN[0] / mmN[3], mmN[1] / mmN[3], mmN[2] / mmN[3]);
glm::vec3 ff = glm::vec3(mmF[0] / mmF[3], mmF[1] / mmF[3], mmF[2] / mmF[3]);

然后我需要光线(从 nn 到 ff)。我使用了这个线性方程:

x = x1+(x2-x1)*t

y = y1+(y2-y1)*t

z = z1+(z2-z1)*t

其中 P(x,y,z) 是射线中的点，nn=(x1,y1,z1) 和 ff=(x2,y2,z2) 是定义射线的 2 个点。我对 y=0(射线和平面相交)的点很感兴趣，所以我最终计算了 x 和 z 世界坐标，如下所示:

float t = nn[1] / (nn[1] - ff[1]);
float wx = nn[0] + (ff[0] - nn[0]) * t;
float wz = nn[2] + (ff[2] - nn[2]) * t;

Answer 1

窗口空间(“屏幕坐标”)Z=1.0 是您的远平面。

您已经解决了投影到 (x, height - y) 的最远 点。这在大多数时候并不是特别有用。

无法从2D 窗口空间坐标获得世界空间中的单个 点；投影不能那样工作。

您还应该求解最近 点 (Z=0.0)，然后您可以转换一条穿过这两个点的光线.生成的射线将表示转换到 (x,y,*) 的无限数量的点。