opengl - gl_Position 是如何变成窗口中的 (x, y) 位置的？

Question

我试图了解 gl_Position 如何变成屏幕中的 (x, y) 位置以及如何将其转换回来(例如，获取鼠标点击的位置).

例如，假设我有以下 3D 向量:

V = [ -70.0, 0.27, -30.0, 1.0 ]

我的MVP(model-view-projection)，从透视图计算，是

M = [[-1.34,  0.0 , 0.0 ,   0.0  ], 
     [  0.0,  1.26, 1.28,   0.40 ], 
     [  0.0, -0.72, 0.71, 141.54 ], 
     [  0.0, -0.71, 0.70, 142.13 ]]

如果我将两者相乘，我得到:

M * V = [ 94.11, -37.53, 120.079, 120.86 ]

我在 gl_Position 中设置这个值后，矢量被绘制在窗口中的以下位置(我的窗口是 800x600):

P = [ 702, 374 ]

我无法理解的是:M * V 是如何变成P 的？我知道这与 V 中的 w 有关，但我找不到与 P 得到相同结果的计算>.

第二个问题是，如何将 P 转换为 V，例如捕捉鼠标点击的 3D 位置。

Answer 1

从 M*V 到 P，您需要将 M*V 除以最后一个 (w) 分量，这称为透视划分，然后应用视口(viewport)变换以获得实际像素。看看these excellent explanations.

如果没有进一步的深度信息，从 2d 返回到 3d 在数学上是不可能的，这可以使用 gluUnproject 获得。 Look here有关如何使用它的信息。但是请注意，根据您的用例，每秒频繁使用此方法可能会非常慢。不过，这可能会让您了解这一切是如何运作的。