openGL拾取

openGL的拾取操作在我们的实验二中用到了物体的拾取，在实际的实现中，我们可以使用openGL的拾取机制来实现。或者使用简单的方法避开复杂的拾取操作。1、使用包围盒实现拾取：我们可以将绘制的几何体（如三角形）以结构体的形式保存下来，然后用List实现绘制。每一个几何体在屏幕窗口中都会占用一定的面积。如果我们获取鼠标点击的位置，然后把这个位置与几何体的包围盒（可以是三角形，也或者是四边形）相判断。如果与某一几何体相交，则表示击中该几何体。同时这种方法也会产生击中多个几何体的情况。2、使用openGL的拾取机制实现击中拾取操作（推荐的方法，如果采用，对成绩有好的影响）OpenGL中采用一种比较复杂的方式实现了拾取操作，即选择模式。选择模式是一种绘制模式，它基本思想是在一次拾取操作时，系统根据拾取操作的参数（如鼠标位置）生成一个特定视景体，然后由系统重新绘制场景中的所有图元，但这些图元并不会绘制到颜色缓存中，系统跟踪有哪些图元绘制到了这个特定的视景体中，并将这些对象的标识符保存到拾取缓冲区数组中。在OpenGL中实现拾取操作主要包括以下步骤:1）．设置拾取缓冲区拾取时，在特定的视景体中绘制每个对象都会产生一个命中消息，命中消息将存放在一个名字堆栈中，这个名字堆栈就是拾取缓冲区。函数：voidglSelectBuffer(GLsizein,GLunint*buff);指定了一个具有n个元素的整形数组buffer作为拾取缓冲区。对于每个命中消息，都会在拾取缓冲区数组中添加一条记录，每条记录包含了以下的信息：（1）命中发生时堆栈中的名称序号；（2）拾取图元所有顶点的最大和最小窗口z坐标。这两个值的范围都位于[0，1]内，他们都乘以232-1，然后四舍五入为最接近的无符号整数。（3）命中发生时堆栈中的内容（物体的名字），最下面的名称排在最前面。2）．进入选择模式在定义了拾取缓冲区后，需要激活选择模式。选择模式的指定采用函数：GLintglRenderMode(GLenummode);其中，参数mode值可以为GL_RENDER（默认值）、GL_SELECT或GL_FEEDBACK，分别指定应用程序处于渲染模式、选择模式和反馈模式。应用程序一直处于当前模式下，直到调用本函数改变为其他模式为止。3）．名字堆栈操作在选择模式下，需要对名字堆栈进行一系列操作，包括初始化、压栈、弹栈以及栈顶元素操作等。voidglInitNames();//初始化名字堆栈，其初始状态为空voidglPushName(GLuintname);//将一个名字压入堆栈，其中name是标识图元的一个无符号整数值voidglLoadName(GLuintname);//将名字堆栈的栈顶元素替换为namevoidglPopName();//将栈顶元素弹出4）．设置合适的变换过程拾取操作可以通过矩形拾取窗口来实现，我们可以用下面的函数调用：gluPickMatrix(xPick,yPick,widthPick,heightPick,*vp);其中参数xPick和yPick指定相对于显示区域左下角的拾取窗口中心的双精度浮点屏幕坐标值。当使用鼠标进行选择操作时，xPick和yPick由鼠标位置确定，但要注意y坐标的反转。参数widthPick和heightPick指定拾取窗口的双精度浮点宽高值。参数vp指定了一个包含当前显示区域的坐标位置和尺寸等参数的整型数组，该参数可以通过函数glGetIntegerv来获得。这个函数可以设置一个用于拾取操作的观察空间。5）．为每个图元分配名字并绘制为了标识图元，在图元绘制过程中需要用一个整型值指定图元的名称，并在选择模式下，将这个名字压入到名字堆栈中。为了节省名字堆栈的空间，应该在图元绘制完成后，将其名字从堆栈中弹出。6）．切换回渲染模式在选择模式下，所有的图元绘制完成后，应该再次调用函数glRenderMode选择渲染模式，在帧缓冲存储器中绘制图元，并返回被选中图元的个数。hits=glRenderMode(GL_RENDER);返回值hits表示Thenumberofhitrecordstransferredtotheselectbuffer（转移到缓冲区中已命中的记录数）。glPushName(1);//1glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);//2glRectf(60.0f,50.0f,150.0f,150.0f);//3表示2,3行绘制的对象在名字堆栈中的名字为1，并且该记录的详细信息记录在缓冲区中。hits=glRenderMode(GL_RENDER);返回的是命中的记录条数。根据条数用循环可以读出缓冲区中每个命中物体的名字，根据名字即可画出来。7）．分析选择缓冲区中的数据拾取操作完成之后，可以根据选择缓冲区中的内容进行分析，以确定拾取的图元。程序3-3OpenGL实现的拾取操作的例子#include#includestdio.hconstGLintpickSize=32;intwinWidth=400,winHeight=300;voidInitial(void){glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);}voidDrawRect(GLenummode){if(mode==GL_SELECT)glPushName(1);//压入堆栈glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glRectf(60.0f,50.0f,150.0f,150.0f);if(mode==GL_SELECT)glPushName(2);//压入堆栈glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);glRectf(230.0f,50.0f,330.0f,150.0f);if(mode==GL_SELECT)glPushName(3);//压入堆栈glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);glRectf(140.0f,140.0f,240.0f,240.0f);}voidProcessPicks(GLintnPicks,GLuintpickBuffer[]){GLinti;GLuintname,*ptr;printf(选中的数目为%d个\n,nPicks);ptr=pickBuffer;for(i=0;iname=*ptr;//选中图元在堆栈中的位置ptr+=3;//跳过名字和深度信息ptr+=name-1;//根据位置信息获得选中的图元名字if(*ptr==1)printf(你选择了红色图元\n);if(*ptr==2)printf(你选择了绿色图元\n);if(*ptr==3)printf(你选择了蓝色图元\n);ptr++;}printf(\n\n);}voidChangeSize(intw,inth){winWidth=w;winHeight=h;glViewport(0,0,w,h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D(0.0,winWidth,0.0,winHeight);}voidDisplay(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);DrawRect(GL_RENDER);glFlush();}voidMousePlot(GLintbutton,GLintaction,GLintxMouse,GLintyMouse){GLuintpickBuffer[pickSize];GLintnPicks,vp[4];if(button==GLUT_LEFT_BUTTON&&action==GLUT_DOWN){glSelectBuffer(pickSize,pickBuffer);//设置选择缓冲区glRenderMode(GL_SELECT);//激活选择模式glInitNames();//初始化名字堆栈glMatrixMode(GL_PROJECTION);glPushMatrix();glLoadIdentity();glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,vp);//定义一个10×10的选择区域gluPickMatrix(GLdouble(xMouse),GLdouble(vp[3]-yMouse),10.0,10.0,vp);gluOrtho2D(0.0,winWidth,0.0,winHeight);DrawRect(GL_SELECT);//恢复投影变换glMatrixMode(GL_PROJECTION);glPopMatrix();glFlush();//获得选择集并输出nPicks=glRenderMode(GL_RENDER);ProcessPicks(nPicks,pickBuffer);glutPostRedisplay();}}intmain(intargc,char*argv[]){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutInitWindowSize(400,300);glutInitWindowPosition(100,100);glutCreateWindow(拾取操作);glutDisplayFunc(Display);glutReshapeFunc(ChangeSize);glutMouseFunc(MousePlot);Initial();glutMainLoop();return0;}