opengl es 坐标变换怎样将屏幕坐标转为世界坐标

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-08-20 07:34 标签： opengl es2.0屏幕坐标
11:52 提问
opengl屏幕坐标转世界坐标的问题
我正在试图用opengl实现一个类似google earth那样的功能：
1),相机永远面向地球的球心
2),鼠标定点拖动旋转，也就是鼠标按住地球上一个点移动的时候，这个点就跟随鼠标的位置运动，鼠标动了多长，相机就旋转多长，一开始按住的那个点一直处于鼠标的位置，而不要跑开了
现在我已经实现了基本的旋转部分，拖动鼠标相机就转动，但没有定点转动，现在就剩下定点拖动旋转这个功能了，我的思路是将鼠标点击屏幕的屏幕坐标转换成opengl的世界坐标，通过这个点构造一个射线，求出射线和地球的交点坐标，如果射线和地球没有相交，则不会产生任何效果。如果有相交，则计算鼠标移动到下一个位置的时候的屏幕射线与地球的交点坐标，通过两个坐标的值近似计算成鼠标在地球表面划过的弧长，然后将这个长度作为偏移量算出相机旋转的量。
现在的问题是屏幕坐标转世界坐标异常，不管点击屏幕上的任何一点，计算出的世界坐标都几乎一样，只有小数点后好几位的值有细微差别，旋转相机或者远离或靠近地球时坐标值会改变，但依然屏幕任何一点的坐标都差不多一样，计算坐标转换的代码如下：
void screen2world(int x, int y)
GLint viewport[4];
GLdouble modelview[16];
GLdouble projection[16];
GLfloat winX, winY, winZ;
GLdouble posX, posY, posZ;
glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview);
glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projection);
glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);
winX = (float)x;
winY = (float)viewport[3] - (float)y;
glReadPixels(x, int(winY), 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winZ);
gluUnProject(winX, winY, winZ, modelview, projection, viewport, &posX, &posY, &posZ);
请问一下出现问题的原因可能是什么？另外我的鼠标定点拖动旋转的思路有问题吗？还有就是有没有实现类似google earth那样的拖动旋转功能的demo源码可供查考，谢谢
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匿名用户不能发表回复！|三维坐标系及坐标变换初步
OpenGL ES 图形庫最终的结果是在二维平面上显示 3D 物体（常称作模型 Model)這是因為目前的打部分显示器还只能显示二维图形。但我们在构造 3D 模型时必須要有空间想象能力，所有对模型的描述还是使用三维坐标。也就是使用 3D 建模，而有 OpenGL ES 库来完成从 3D 模型到二维屏幕上的显示。
这个过程可以分成三个部分：
坐标变换，坐标变换通过使用变换矩阵来描述，因此学习 3D 绘图需要了解一些空间几何，矩阵运算的知识。三维坐标通常使用齐次坐标来定义。变换矩阵操作可以分为视角（Viewing），模型（Modeling）和投影（Projection）操作，這些操作可以有选择，平移，缩放，正侧投影，透视投影等。
由于最終的 3D 模型需要在一个矩形窗口中显示，因此在这个窗口之外的部分需要裁剪掉以提高绘图效率，对应3D 图形，裁剪是将处在剪切面之外的部分扔掉。
在最终绘制到显示器（2D 屏幕），需要建立起变换后的坐标和屏幕像素之间的对应关系，这通常称为「视窗」坐标变换(Viewport) transformation.
如果我们使用照相机拍照的过程做类比，可以更好的理解 3D 坐标变换的过程。
拍照时第一步是架起三角架並把相机的镜头指向需要拍摄的场景，对应到 3D 变换为 viewing transformation （平移或是选择 Camera ）
然后摄影师可能需要调整被拍場景中某個物体的角度，位置，比如摄影师給架好三角架后給你拍照时，可以要让你调整站立姿势或是位置。對應到 3D 繪製就是 Modeling transformation （調整所繪模型的位置，角度或是縮放比例）。
之后摄影师可以需要調整镜头取景（拉近或是拍攝遠景），相机取景框所能拍攝的場景會隨鏡頭的伸縮而變換，對應到 3D 繪图則為 Projection transformation(裁剪投影場景）。
按下快門後，对于數碼相机可以直接在屏幕上显示當前拍攝的照片，一般可以充满整個屏幕（相当于将坐标做規範化處理 NDC），此時你可以使用縮放放大功能显示照片的部分。对应到 3D 绘图相当于 viewport transformation （可以對最終的图像縮放显示等）
下图为 Android OpenGL ES 坐标变换的过程：
Object Coordinate System: 也称作Local coordinate System，用來定义一個模型本身的坐標系。
World Coordinate System: 3d 虚拟世界中的绝对坐标系，定义好這個坐标系的原点就可以用来描述模型的实现的位置，Camera 的位置，光源的位置。
View Coordinate System: 一般使用用来计算光照效果。
Clip Coordinate System:
对 3D 场景使用投影机换裁剪視角。
Normalized device coordinate System (NDC): 规范后坐标系。
Windows Coordinate System: 最后屏幕显示的 2D 坐标系統，一般原点定义在屏幕左上角。
对于 Viewing transformation (平移，选择相机）和 Modeling transformation（平移，选择模型）可以合并起來看，只是应为向左移动相机，和相机不同将模型右移的效果是等效的。
所以在 OpenGL ES 中，
使用 GL10.GL_MODELVIEW 来同時指定 viewing matrix 和 modeling matrix.
使用 GL10.GL_PROJECTION 指定投影变换，OpenGL 支持透視投影和正侧投影（一般用于工程制图）。
使用 glViewport 指定 Viewport 变换。
此时再看看下面的代码，就不是很难理解了，后面就逐步介绍各种坐标变换。
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
// Sets the current view port to the new size.
gl.glViewport(0, 0, width, height);
// Select the projection matrix
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
// Reset the projection matrix
gl.glLoadIdentity();
// Calculate the aspect ratio of the window
GLU.gluPerspective(gl, 45.0f, (float) width / (float) height, 0.1f, 100.0f);
// Select the modelview matrix
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
// Reset the modelview matrix
gl.glLoadIdentity();android OpenGL Es2.0 从世界坐标转屏幕,我有代码,但是好像不太正确,请高手来看下.
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android OpenGL Es2.0 从世界坐标转屏幕,我有代码,但是好像不太正确,请高手来看下.
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