gluUnProject给我的是哪个坐标系？

Question

如图所示,我的对象有自己的"局部坐标系".(实际上我有一个pointcloud而不是网格)

然后我将变换/缩放...等应用于ModelView矩阵,变换坐标系为"模型视图坐标系".

现在我要使用gluUnproject选择"顶点",如下所示.

GLint viewport[4];
GLdouble modelview[16];
GLdouble projection[16];
GLfloat winX, winY, winZ;


glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview);
glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projection);
glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);

winX = (GLfloat) mousePosition.x();
winY = (GLfloat) viewport[3] - (float) mousePosition.y();
glReadPixels((int)winX , int(winY) , 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT,&winZ);

GLdouble posX, posY, posZ;
gluUnProject( winX, winY, winZ, modelview, projection, viewport, &posX, &posY, &posZ);

这个"gluUnProject"应该给我相对于"局部坐标系"的位置还是相对于"模型视图坐标系"？

Answer 1

Modelview不是(特定)坐标系,而是从对象局部空间(模型)到眼睛空间(-view)的转换.

在上面的图片中,我们看到了物体空间(三脚架"在"茶壶中)和世界空间(大三脚架).但是那里有眼睛空间,没有给出三脚架,虽然我们可以想象它很容易:一个垂直轴向上,一个水平轴在中间,一个轴伸出图片.

我们没有"看到"的是投影,即将图片投影到屏幕的转换(技术上剪辑空间,然后通过附加步骤从那里到NDC).

所以我们有以下转换:

• Modelview,MV,从物体空间到眼睛空间(这完全绕过了世界空间)
• 投影P,从世界空间到屏幕空间.

顶点穿过那些

 v_eye = MV * v
 v_clip = P * v_eye = P * (MV * v) = P * MV * v

然后应用剪辑到NDC变换.

 [x,y,depth] = clip_to_NDC( v_clip ) = clip_to_NDC(P * MV * v)

gluUnProject的作用是反转上述表达式:

 gluUnProject(MV, P, x, y, depth):

 v_clip = clip_to_NDC^-1([x,y,depth])
 v = MV^-1 * P^-1 * v_clip = MV^-1 * P^-1 * clip_to_NDC^-1([x,y,depth])

或者换句话说,给定模型视图和投影矩阵,gluUnProject将从屏幕空间投射回由变换链转换到的空间.

它还有助于记住OpenGL不是一个场景图,即它不会跟踪所有的变换,你绘制的对象等.如果你想这么说它就"活在当下".