C++ 任何对象的OpenGL光线投射

我只是想知道是否有任何方法可以对任何物体执行鼠标拾取检测。它是生成的对象还是导入的对象

[Idea]- 我的想法是，场景中的每个对象都会有迭代。检查鼠标光线是否与对象相交。为了检查交点，它将检查鼠标拾取的光线与构成对象的三角形

[Pros]- 我相信这种方法的好处是，每个对象都可以通过鼠标拾取来检测，因为它们都继承了检测方法

[Cons]- 我认为这种缺点主要是速度和方法非常昂贵。因此，需要对优化进行微调

[情况]- 在过去，我读过关于鼠标拾取的文章，我也实现了一些基本的鼠标拾取形式。但所有这些都是糟糕的工作，我并不感到自豪。今天，我再次在网上重读了一些内容。现在我看到很多鼠标使用颜色ID和着色器进行拾取。我不太喜欢这种方法。我更喜欢数学方面

这是我的老鼠在抓雷·辛加马吉格

maths::Vector3 Camera::Raycast(s32 mouse_x, s32 mouse_y)
{
    // Normalized Device Coordinates
    maths::Vector2 window_size = Application::GetApplication().GetWindowSize();

    float x = (2.0f * mouse_x) / window_size.x - 1.0f;
    float y = 1.0f;
    float z = 1.0f;

    maths::Vector3 normalized_device_coordinates_ray = maths::Vector3(x, y, z);

    // Homogeneous Clip Coordinates
    maths::Vector4 homogeneous_clip_coordinates_ray = maths::Vector4(normalized_device_coordinates_ray.x, normalized_device_coordinates_ray.y, -1.0f, 1.0f);

    // 4D Eye (Camera) Coordinates
    maths::Vector4 camera_ray = maths::Matrix4x4::Invert(projection_matrix_) * homogeneous_clip_coordinates_ray;
    camera_ray = maths::Vector4(camera_ray.x, camera_ray.y, -1.0f, 0.0f);

    // 4D World Coordinates
    maths::Vector3 world_coordinates_ray = maths::Matrix4x4::Invert(view_matrix_) * camera_ray;
    world_coordinates_ray = world_coordinates_ray.Normalize();

    return world_coordinates_ray;
}

我有一个射线平面相交函数，它计算某条射线是否与某个平面相交。哼

这是代码

bool Camera::RayPlaneIntersection(const maths::Vector3& ray_origin, const maths::Vector3& ray_direction, const maths::Vector3& plane_origin, const maths::Vector3& plane_normal, float& distance)
{
    float denominator = plane_normal.Dot(ray_direction);

    if (denominator >= 1e-6) // 1e-6 = 0.000001
    {
        maths::Vector3 vector_subtraction = plane_origin - ray_origin;
        distance = vector_subtraction.Dot(plane_normal);

        return (distance >= 0);
    }

    return false;
}

还有很多。例如，平面-球体相交、平面-圆盘相交。这些事情都很具体。因此，在全球范围内用鼠标拾取交叉点是非常困难的。我这样想是因为，对于这个光线平面相交函数。我希望用它来做的是，检索场景中的对象，并检索该对象的所有法线（这是一件让人头疼的事）。现在我要再次强调我的问题

是否已经有一种我不知道的方法，可以用一种方式对所有对象进行鼠标拾取？或者我只是愚蠢，当我拥有一切的时候不知道该做什么

---

多谢各位。谢谢。

是的，可以使用OpenGL进行鼠标拾取：将所有几何体渲染到一个特殊的缓冲区中，该缓冲区存储对象的唯一id而不是其着色颜色，然后只需查看鼠标下方像素的值，并通过写入其中的id了解对象。然而，尽管它可能更简单，但如果您的相机或几何体不断移动，它并不是一个特别有效的解决方案

相反，执行分析光线对象相交是一种方法。但是，不需要检查每个对象的每个三角形与光线的交点。这确实是低效的。您应该通过边界框来剔除整个对象，甚至是整个场景的一部分。游戏引擎有自己的空间索引数据结构来加速光线对象的相交。他们不仅需要鼠标拾取，还需要碰撞检测、物理模拟、人工智能等等

---

还请注意，用于拾取的几何体可能与用于渲染的几何体不同。我想到的一个例子是半透明对象。

是的，可以使用OpenGL进行鼠标拾取：将所有几何体渲染到一个特殊的缓冲区中，该缓冲区存储对象的唯一id，而不是其着色颜色，然后你只需看看鼠标下方像素的值，就可以通过写在那里的id知道对象。然而，尽管它可能更简单，但如果您的相机或几何体不断移动，它并不是一个特别有效的解决方案

相反，执行分析光线对象相交是一种方法。但是，不需要检查每个对象的每个三角形与光线的交点。这确实是低效的。您应该通过边界框来剔除整个对象，甚至是整个场景的一部分。游戏引擎有自己的空间索引数据结构来加速光线对象的相交。他们不仅需要鼠标拾取，还需要碰撞检测、物理模拟、人工智能等等

---

还请注意，用于拾取的几何体可能与用于渲染的几何体不同。我想到的一个例子是半透明对象。

您好，您能更详细地介绍一下“您应该通过边界框剔除整个对象”吗？不完全清楚你的意思和如何接近它。@JekasG：首先计算对象的边界框，然后跟踪光线时，首先进行光线框相交。如果光线没有击中长方体，显然它无法击中物体。所以你不需要检查物体每个三角形的光线。如果它击中了长方体，你需要做更精细的光线三角形相交测试，以确保它确实击中了对象。边界球体会更好吗？@JekasG:它们也可以工作，但它们更难计算（因此它们很紧）。最后，这取决于你的品味。嗨，你能更详细地谈谈“你应该按边界框剔除整个对象”吗？不完全清楚你的意思和如何接近它。@JekasG：首先计算对象的边界框，然后跟踪光线时，首先进行光线框相交。如果光线没有击中长方体，显然它无法击中物体。所以你不需要检查物体每个三角形的光线。如果它击中了长方体，你需要做更精细的光线三角形相交测试，以确保它确实击中了对象。边界球体会更好吗？@JekasG:它们也可以工作，但它们更难计算（因此它们很紧）。最终，这取决于你的品味。