Ray-Triangle交差点のピッキングがうまくいきません

Question

私はここ数日間この作業を続けてきました。私は、画面に触れ、ピック・ポイントで生成された光線と交差するニア・プレーンに最も近いモデル上のポイントのx、y、z座標を戻すことができる必要があります。私が関心を持っているジオメトリはすべて特定の変換状態でレンダリングされますが、私の問題の一部は、私のモデルのレンダリングコード全体で行列変換と回転の束をやっていることだと思います。私が使用しているコードは以下の通りです。もし誰かが私がこの作業をどうやって行うかを理解するのを助けることができれば、それはすばらしいでしょう。 gluUnProject（）は、私の2dのピック・ポイントをニア・プレーンと遠くのプレーンの3D座標に変換することになっています.0はニア・プレーン、1はファー・プレーンです。私の使い方はここにあるとジオメトリがレンダリングされる直前に呼び出され、そのすべての変換は、すでに適用されています：

[self checkCollision:touchPoint panVector:panVec]; 

以下このコード衝突チェックコードです：

-(Boolean) checkCollision:(CGPoint)winPos panVector:(Vector3f*)panVec 
{ 
glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport); 

winPos.y = (float)viewport[3] - winPos.y; 

Vector3f nearPoint; 
Vector3f farPoint; 

glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, projection); 
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview); 

//Retreiving position projected on near plane 
gluUnProject(winPos.x, winPos.y , 0, modelview, projection, viewport, &nearPoint.x, &nearPoint.y, &nearPoint.z); 

//Retreiving position projected on far plane 
gluUnProject(winPos.x, winPos.y, 1, modelview, projection, viewport, &farPoint.x, &farPoint.y, &farPoint.z); 

Vector3f *near = [[Vector3f alloc] initWithFloatsX:nearPoint.x Y:nearPoint.y Z:nearPoint.z]; 
Vector3f *far = [[Vector3f alloc] initWithFloatsX:farPoint.x Y:farPoint.y Z:farPoint.z]; 
Vector3f *d = [Vector3f subtractV1:far minusV2:near]; 

Vector3f *v0 = [[Vector3f alloc] init]; 
Vector3f *v1 = [[Vector3f alloc] init]; 
Vector3f *v2 = [[Vector3f alloc] init]; 
Vector3f *e1; // = [[Vector3f alloc] init]; 
Vector3f *e2; // = [[Vector3f alloc] init]; 

for (int i = 0; i < assemblyObj->numObjects; i++) { 
    for (int j = 0; j < assemblyObj->partList[i].numVertices; j+=18) { 
     v0.x = assemblyObj->partList[i].vertices[j+0]; 
     v0.y = assemblyObj->partList[i].vertices[j+1]; 
     v0.z = assemblyObj->partList[i].vertices[j+2]; 

     v1.x = assemblyObj->partList[i].vertices[j+6]; 
     v1.y = assemblyObj->partList[i].vertices[j+7]; 
     v1.z = assemblyObj->partList[i].vertices[j+8]; 

     v2.x = assemblyObj->partList[i].vertices[j+12]; 
     v2.y = assemblyObj->partList[i].vertices[j+13]; 
     v2.z = assemblyObj->partList[i].vertices[j+14]; 

     e1 = [Vector3f subtractV1:v1 minusV2:v0]; 
     e2 = [Vector3f subtractV1:v2 minusV2:v0]; 

     Vector3f *p = [[Vector3f alloc] init]; 
     [Vector3f cross:p V1:d V2:e2]; 
     float a = [Vector3f dot:e1 V2:p]; 
     if (a > -.000001 && a < .000001) { 
      continue; 
     } 

     float f = 1/a; 
     Vector3f *s = [Vector3f subtractV1:near minusV2:v0]; 
     float u = f*([Vector3f dot:s V2:p]); 
     if (u<0 || u>1) { 
      continue; 
     } 
     Vector3f *q = [[Vector3f alloc] init]; 
     [Vector3f cross:q V1:s V2:e1]; 
     float v = f*([Vector3f dot:d V2:q]); 
     if (v<0 || (u+v)>1) { 
      continue; 
     } 
     //NSLog(@"hit polygon"); 
     return true; 
    } 
} 

//NSLog(@"didn't hit polygon"); 
return FALSE; 
} 


GLint gluUnProject(GLfloat winx, GLfloat winy, GLfloat winz, 
     const GLfloat model[16], const GLfloat proj[16], 
     const GLint viewport[4], 
     GLfloat * objx, GLfloat * objy, GLfloat * objz) 
{ 
/* matrice de transformation */ 
GLfloat m[16], A[16]; 
GLfloat in[4], out[4]; 

/* transformation coordonnees normalisees entre -1 et 1 */ 
in[0] = (winx - viewport[0]) * 2/viewport[2] - 1.f; 
in[1] = (winy - viewport[1]) * 2/viewport[3] - 1.f; 
in[2] = 2 * winz - 1.f; 
in[3] = 1.f; 

/* calcul transformation inverse */ 
matmul(A, proj, model); 
invert_matrix(A, m); 

/* d'ou les coordonnees objets */ 
transform_point(out, m, in); 
if (out[3] == 0.f) 
    return GL_FALSE; 
*objx = out[0]/out[3]; 
*objy = out[1]/out[3]; 
*objz = out[2]/out[3]; 
return GL_TRUE; 
} 


void transform_point(GLfloat out[4], const GLfloat m[16], const GLfloat in[4]) 
{ 
#define M(row,col) m[col*4+row] 
out[0] = 
M(0, 0) * in[0] + M(0, 1) * in[1] + M(0, 2) * in[2] + M(0, 3) * in[3]; 
out[1] = 
M(1, 0) * in[0] + M(1, 1) * in[1] + M(1, 2) * in[2] + M(1, 3) * in[3]; 
out[2] = 
M(2, 0) * in[0] + M(2, 1) * in[1] + M(2, 2) * in[2] + M(2, 3) * in[3]; 
out[3] = 
M(3, 0) * in[0] + M(3, 1) * in[1] + M(3, 2) * in[2] + M(3, 3) * in[3]; 
#undef M 
} 

void matmul(GLfloat * product, const GLfloat * a, const GLfloat * b) 
{ 
/* This matmul was contributed by Thomas Malik */ 
GLfloat temp[16]; 
GLint i; 

#define A(row,col) a[(col<<2)+row] 
#define B(row,col) b[(col<<2)+row] 
#define T(row,col) temp[(col<<2)+row] 

/* i-te Zeile */ 
for (i = 0; i < 4; i++) { 
    T(i, 0) = 
    A(i, 0) * B(0, 0) + A(i, 1) * B(1, 0) + A(i, 2) * B(2, 0) + A(i, 
                    3) * 
    B(3, 0); 
    T(i, 1) = 
    A(i, 0) * B(0, 1) + A(i, 1) * B(1, 1) + A(i, 2) * B(2, 1) + A(i, 
                    3) * 
    B(3, 1); 
    T(i, 2) = 
    A(i, 0) * B(0, 2) + A(i, 1) * B(1, 2) + A(i, 2) * B(2, 2) + A(i, 
                    3) * 
    B(3, 2); 
    T(i, 3) = 
    A(i, 0) * B(0, 3) + A(i, 1) * B(1, 3) + A(i, 2) * B(2, 3) + A(i, 
                    3) * 
    B(3, 3); 
} 

#undef A 
#undef B 
#undef T 
memcpy(product, temp, 16 * sizeof(GLfloat)); 
} 

int invert_matrix(const GLfloat * m, GLfloat * out) 
{ 
/* NB. OpenGL Matrices are COLUMN major. */ 
#define SWAP_ROWS(a, b) { GLfloat *_tmp = a; (a)=(b); (b)=_tmp; } 
#define MAT(m,r,c) (m)[(c)*4+(r)] 

GLfloat wtmp[4][8]; 
GLfloat m0, m1, m2, m3, s; 
GLfloat *r0, *r1, *r2, *r3; 

r0 = wtmp[0], r1 = wtmp[1], r2 = wtmp[2], r3 = wtmp[3]; 

r0[0] = MAT(m, 0, 0), r0[1] = MAT(m, 0, 1), 
r0[2] = MAT(m, 0, 2), r0[3] = MAT(m, 0, 3), 
r0[4] = 1.f, r0[5] = r0[6] = r0[7] = 0.f, 
r1[0] = MAT(m, 1, 0), r1[1] = MAT(m, 1, 1), 
r1[2] = MAT(m, 1, 2), r1[3] = MAT(m, 1, 3), 
r1[5] = 1.f, r1[4] = r1[6] = r1[7] = 0.f, 
r2[0] = MAT(m, 2, 0), r2[1] = MAT(m, 2, 1), 
r2[2] = MAT(m, 2, 2), r2[3] = MAT(m, 2, 3), 
r2[6] = 1.f, r2[4] = r2[5] = r2[7] = 0.f, 
r3[0] = MAT(m, 3, 0), r3[1] = MAT(m, 3, 1), 
r3[2] = MAT(m, 3, 2), r3[3] = MAT(m, 3, 3), 
r3[7] = 1.f, r3[4] = r3[5] = r3[6] = 0.f; 

/* choose pivot - or die */ 
if (fabsf(r3[0]) > fabsf(r2[0])) 
    SWAP_ROWS(r3, r2); 
if (fabsf(r2[0]) > fabsf(r1[0])) 
    SWAP_ROWS(r2, r1); 
if (fabsf(r1[0]) > fabsf(r0[0])) 
    SWAP_ROWS(r1, r0); 
if (0.f == r0[0]) 
    return GL_FALSE; 

/* eliminate first variable  */ 
m1 = r1[0]/r0[0]; 
m2 = r2[0]/r0[0]; 
m3 = r3[0]/r0[0]; 
s = r0[1]; 
r1[1] -= m1 * s; 
r2[1] -= m2 * s; 
r3[1] -= m3 * s; 
s = r0[2]; 
r1[2] -= m1 * s; 
r2[2] -= m2 * s; 
r3[2] -= m3 * s; 
s = r0[3]; 
r1[3] -= m1 * s; 
r2[3] -= m2 * s; 
r3[3] -= m3 * s; 
s = r0[4]; 
if (s != 0.f) { 
    r1[4] -= m1 * s; 
    r2[4] -= m2 * s; 
    r3[4] -= m3 * s; 
} 
s = r0[5]; 
if (s != 0.f) { 
    r1[5] -= m1 * s; 
    r2[5] -= m2 * s; 
    r3[5] -= m3 * s; 
} 
s = r0[6]; 
if (s != 0.f) { 
    r1[6] -= m1 * s; 
    r2[6] -= m2 * s; 
    r3[6] -= m3 * s; 
} 
s = r0[7]; 
if (s != 0.f) { 
    r1[7] -= m1 * s; 
    r2[7] -= m2 * s; 
    r3[7] -= m3 * s; 
} 

/* choose pivot - or die */ 
if (fabsf(r3[1]) > fabsf(r2[1])) 
    SWAP_ROWS(r3, r2); 
if (fabsf(r2[1]) > fabsf(r1[1])) 
    SWAP_ROWS(r2, r1); 
if (0.f == r1[1]) 
    return GL_FALSE; 

/* eliminate second variable */ 
m2 = r2[1]/r1[1]; 
m3 = r3[1]/r1[1]; 
r2[2] -= m2 * r1[2]; 
r3[2] -= m3 * r1[2]; 
r2[3] -= m2 * r1[3]; 
r3[3] -= m3 * r1[3]; 
s = r1[4]; 
if (0.f != s) { 
    r2[4] -= m2 * s; 
    r3[4] -= m3 * s; 
} 
s = r1[5]; 
if (0.f != s) { 
    r2[5] -= m2 * s; 
    r3[5] -= m3 * s; 
} 
s = r1[6]; 
if (0.f != s) { 
    r2[6] -= m2 * s; 
    r3[6] -= m3 * s; 
} 
s = r1[7]; 
if (0.f != s) { 
    r2[7] -= m2 * s; 
    r3[7] -= m3 * s; 
} 

/* choose pivot - or die */ 
if (fabs(r3[2]) > fabs(r2[2])) 
    SWAP_ROWS(r3, r2); 
if (0.f == r2[2]) 
    return GL_FALSE; 

/* eliminate third variable */ 
m3 = r3[2]/r2[2]; 
r3[3] -= m3 * r2[3], r3[4] -= m3 * r2[4], 
r3[5] -= m3 * r2[5], r3[6] -= m3 * r2[6], r3[7] -= m3 * r2[7]; 

/* last check */ 
if (0.f == r3[3]) 
    return GL_FALSE; 

s = 1.f/r3[3];  /* now back substitute row 3 */ 
r3[4] *= s; 
r3[5] *= s; 
r3[6] *= s; 
r3[7] *= s; 

m2 = r2[3];   /* now back substitute row 2 */ 
s = 1.f/r2[2]; 
r2[4] = s * (r2[4] - r3[4] * m2), r2[5] = s * (r2[5] - r3[5] * m2), 
r2[6] = s * (r2[6] - r3[6] * m2), r2[7] = s * (r2[7] - r3[7] * m2); 
m1 = r1[3]; 
r1[4] -= r3[4] * m1, r1[5] -= r3[5] * m1, 
r1[6] -= r3[6] * m1, r1[7] -= r3[7] * m1; 
m0 = r0[3]; 
r0[4] -= r3[4] * m0, r0[5] -= r3[5] * m0, 
r0[6] -= r3[6] * m0, r0[7] -= r3[7] * m0; 

m1 = r1[2];   /* now back substitute row 1 */ 
s = 1.f/r1[1]; 
r1[4] = s * (r1[4] - r2[4] * m1), r1[5] = s * (r1[5] - r2[5] * m1), 
r1[6] = s * (r1[6] - r2[6] * m1), r1[7] = s * (r1[7] - r2[7] * m1); 
m0 = r0[2]; 
r0[4] -= r2[4] * m0, r0[5] -= r2[5] * m0, 
r0[6] -= r2[6] * m0, r0[7] -= r2[7] * m0; 

m0 = r0[1];   /* now back substitute row 0 */ 
s = 1.f/r0[0]; 
r0[4] = s * (r0[4] - r1[4] * m0), r0[5] = s * (r0[5] - r1[5] * m0), 
r0[6] = s * (r0[6] - r1[6] * m0), r0[7] = s * (r0[7] - r1[7] * m0); 

MAT(out, 0, 0) = r0[4]; 
MAT(out, 0, 1) = r0[5], MAT(out, 0, 2) = r0[6]; 
MAT(out, 0, 3) = r0[7], MAT(out, 1, 0) = r1[4]; 
MAT(out, 1, 1) = r1[5], MAT(out, 1, 2) = r1[6]; 
MAT(out, 1, 3) = r1[7], MAT(out, 2, 0) = r2[4]; 
MAT(out, 2, 1) = r2[5], MAT(out, 2, 2) = r2[6]; 
MAT(out, 2, 3) = r2[7], MAT(out, 3, 0) = r3[4]; 
MAT(out, 3, 1) = r3[5], MAT(out, 3, 2) = r3[6]; 
MAT(out, 3, 3) = r3[7]; 

return GL_TRUE; 

#undef MAT 
#undef SWAP_ROWS 
} 

編集：

は、

私は、私のピック・レイがどこで生成されているかを私に示すために、ジャスティン・マイナーズのレンダリング・ポイントの提案に従ったが、今起こっていることを見ることができるが、理由は分からない。私のシーンは、アークボールの回転、ズーム、四元数によるパンを実装しています。私は自分のシーンが何をしているのかを大まかに見極め、自分のピック・レイで起こっていることを概説します。

まず、セットアップ私のビューポート：

float mat[16]; 
[arcball get_Renamed:mat]; 
glMultMatrixf(mat); 

：

glViewport(0, 0, scene.width, scene.height); 
glOrthof(-11.25, 11.25, -14.355, 14.355, -1000, 1000); 

次に、私は私が私のシーンをナビゲートし、それによって私のモデルビュー行列を乗算するために私のアークボール方式の一部として使用して16要素行列をつかみます私はこれを行う

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

touchPoint.y = (float)viewport[3] - touchPoint.y; 

Vector3f nearPoint, farPoint; 

//Retreiving position projected on near plane 
gluUnProject(touchPoint.x, touchPoint.y , 0, modelview, projection, viewport, &nearPoint.x, &nearPoint.y, &nearPoint.z); 

//Retreiving position projected on far plane 
gluUnProject(touchPoint.x, touchPoint.y, 1, modelview, projection, viewport, &farPoint.x, &farPoint.y, &farPoint.z); 

float coords[3] = {nearPoint.x, nearPoint.y, nearPoint.z}; 
float coords2[3] = {farPoint.x, farPoint.y, farPoint.z}; 

glPointSize(100); 
glColor4f(1, 0, 0, 1); 
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); 
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(coords[0])*3, coords); 
glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 1); 

glPointSize(150); 
glColor4f(0, 0, 1, 1); 
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); 
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(coords2[0])*3, coords2); 
glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 1); 
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); 

、と私は私のシーンを回転させる前に、それが正常に動作します：

は今、私は私の選りすぐり光線を行いますしかし、私が自分のシーンを回転させ始めると、遠いポイントが動き始める。場面を正確に180度回転させると、遠点は近点に沿って表示されます。何が起こっているか考えてみませんか？このアークボールはKen Shoemakeのアルゴリズムに基づいています。

Answer 1

私は最終的に私が間違って何をやっていた考え出した。あなたが取得する必要があります右

glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
glLoadIdentity(); 

呼び出しの後である。後でこれを行う場合は、あなたの行列変換は、あなたのビューポートANに影響を与えている、あなたがそれらを作成した直後GL_VIEWPORTとGL_PROJECTION_MATRIXの状態、 d射影行列である。彼らがそうするべきではないように見えるが、彼らはそうする。あなたのピッキングを行うときの状態を取得したい唯一の行列はmodelview行列であり、あなたのmodelviewがgluUnProjectを実行しようとしているジオメトリと同じ変換をしているときにそれを行いたいとします。いったんわかったら、レイピッキングアルゴリズムがうまくいった。 iPad上では、19msで15,000の三角形で三角形の交差点を実行することができます。これは、毎秒約800,000の交差点に相当します。私は三角面方程式をあらかじめ計算することで性能を向上させることができると確信していますが、iPadにはそれほど悪くはありません。提案のおかげで、彼らは私がそれを修正できるように何が起こっていたか把握するのに役立ちました。

Answer 2

マウスの光線をGL_LINESで描いて、正しく見えるようにしてください。これはあなたの人生を救うでしょう。また、多くの変換を行っている場合、それらの内部でglUnProjectを呼び出す必要がありますので、それらを考慮に入れてください。マウスの位置を保存しなければ、次のレンダーループで投影を解除することができます。 EG

glPushMatrix(); 

// Rotate world 
glRotate(...) 

// Mouse glGetIntv, and glGetFloatV here 

drawObject() 

コードを描画するサンプル（ベクタ浮動小数点のx、y、z成分を持つだけで構造体であることを与えます。

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); 
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(Vector), points); 

    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 2); 

    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);