【正文】 ........ 12 基于射線求交拾取技術(shù) ........................................................... 12 判斷線段和包圍盒的相對位置 ................................................. 12 基于 GPU 的重繪式拾取技術(shù) ....................................................... 14 各種拾取技術(shù)比較 ............................................................... 16 4 系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) ................................................................. 18 系統(tǒng)的選擇機(jī)制 ................................................................. 18 進(jìn)入選擇模式之前 ........................................................... 18 獲取當(dāng)前選擇模式 ........................................................... 18 退出選擇模式 ............................................................... 20 拾取 ....................................................................... 20 拾取結(jié)果截圖 ................................................................... 21 5 結(jié)論與展望 ...................................................................... 25 結(jié)論 ........................................................................... 25 展望 ........................................................................... 25 參考文獻(xiàn) ........................................................................... 26 致謝 ............................................................................... 28 1 摘要 屏幕對象的拾取是計算機(jī)圖形處理系統(tǒng)中一個重要的功能，在許多情況下， 計算機(jī)圖形處理系統(tǒng)不僅要繪制圖形 ， 而且要允許操作者能夠通過輸入設(shè)備 (通常是鼠標(biāo) )操縱屏幕上的物體 (標(biāo)識、移動和修改 )。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。在 OpenGL 中 ,拾取物體是利用拾取矩陣和投影變換，將拾取的范圍限制在鼠標(biāo)熱點的有效區(qū)中，一旦觸發(fā)鼠標(biāo)事件就進(jìn)入選擇模式并將有效區(qū)初始化，最后利用拾取矩陣拾取有效區(qū)內(nèi)的物體。picking 3 1 緒論 目前許多優(yōu)秀的圖形工具能為我們繪制惟妙惟肖的虛擬現(xiàn)實場景，在面對這些場景時候我們除了欣賞之外更多的是希望能與之互動，做為編程人員可以使用代碼輕松的重新構(gòu)造場景，但對于終端用戶而言，他們也希望自己也能對造場景進(jìn)行一些操作，如添加，刪除等等。 因此 ，高效的 拾取算法 能夠決定拾取操作快與慢的關(guān)鍵所在，從而開發(fā)高效的拾取算法已成為當(dāng)今一個的課題研究。 1995 年 OpenGL 的 版本面市，該版本較 性能提高許多，并加入了一些新的功能 ，如本身自帶的拾取機(jī)制，這項功能使 OpenGL 在各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用 [8]。類似地， OpenGL 并沒有提供用于描述三維物體模型的高層函數(shù) 。 1997 年， Windows 95 下 3D 游戲的大量涌現(xiàn)，游戲開發(fā)公司迫切需要一個功能強(qiáng)大、兼容性好的 3D 圖形接口，而當(dāng)時微軟公司自己的 3D 圖形接口 DirectX 功能卻是很糟糕。 20xx 年 3 月又公布了升級版新規(guī)范 OpenGL ，也是這套跨平臺免費 API 有史以來的第九次更新 。在轉(zhuǎn)換階段，描述物體幾何形狀的點被重新計算，以確定這個物體的位置和方向。 主要過程：頂點變換（幾何變換和投影變換）、光照計算、紋理坐標(biāo)變換和生成 。 MFC概述 MFC(Microsoft Foundation Class Library)中的各種類結(jié)合起來構(gòu)成 了一個應(yīng)用程序框架，它 7 的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立 Windows 下的應(yīng)用程序，這是一種相對 SDK 來說更為簡單的方法。在托管開發(fā)方面， MFC 中也包括對 Windows Forms 和托管／非托管互操作的封裝。 CObject 是 MFC 的根類，絕大多數(shù) MFC 類是其派生的，包括CCmdTarget。但是作為一個編程框架，有一個問題必須解決：如果僅僅通過虛擬函數(shù)來支持動態(tài)約束，必然導(dǎo)致虛擬函數(shù)表過于臃腫，消耗內(nèi)存，效率低下?；诳蚣艿膽?yīng)用程序必須有且只有一個應(yīng) 用程序?qū)ο螅?fù)責(zé)應(yīng)用程序的初始化、運行和結(jié)束。視和文檔聯(lián)系在一起，在文檔和用戶之間起中介作 用，即視在屏幕上顯示文檔的內(nèi)容，并把用戶輸入轉(zhuǎn)換成對文檔的操作 。 設(shè)置像素格式的步驟如下： PIXELFORMATDESCRIPTOR，像素格式是用這個結(jié)構(gòu)來描述的。 A． CGLView：： OnCreate()函數(shù) 該函數(shù)完成的功能是：在視圖窗口創(chuàng)建完成后，進(jìn)行 OpenGLWindows 的初始化工作。如不相交 ， 則進(jìn)行下一個實體的處理。（此處最好給出交點坐標(biāo)的計算式 ,以及交點是否在包圍盒上的判斷算式。如果我們發(fā)現(xiàn)了某個實體頂點比當(dāng)前的最近點離視點更近且該點到 AB 所在直線的距離小于 tolerance， 則把該點記錄為當(dāng)前的最近點。 ③循環(huán)讀取“測試窗口”中象素點顏色。下面介紹第一種方法： 場景幾何 無關(guān)方法的應(yīng)用一直受到限制：它需要 GPU 的可編程能力，需要 和浮點型紋理支持；其次是因為每次出發(fā)拾取程序的時候都要在后臺繪制一張表面，等同于重復(fù)繪制了兩次場景，不適合頻繁連續(xù)的拾取動作。其中， pos用于頂點轉(zhuǎn)換， color 用于頂點信息存儲。 float4 worldpos=mul(float4(pos,1),worldmatrix)。當(dāng)在選擇模式下發(fā)布圖元繪制命令時向名字棧中加入名字就可建立起名字棧。整個拾取過程都在 OpenGL的繪圖模式下 17 重繪式拾取法 次繪圖來拾取并顯示物體。因為繪制在屏幕上的物體通常經(jīng)過多次旋轉(zhuǎn)、移動和透視變換，所以確定用戶選中了三維場景中的哪個物體會很困難。 當(dāng)在選擇模式下發(fā)布圖元繪制命令時向名字棧中加入名字就可建立起名字棧。要在進(jìn)入選擇模式之前調(diào)用 glSelectBuffer() 獲取當(dāng)前選擇模式 以 GL_SELECT 為參數(shù)調(diào)用 glRenderMode()進(jìn)入選擇模式； GLint glRenderMode(GLenum mode)；控制應(yīng)用程序是否進(jìn)入絢染 (rendering)、選擇或反饋模式。用 GL_RENDER_MODE 調(diào)用 glGetIntegerv()獲取當(dāng)前模式。 進(jìn)入選擇模式時， OpenGL 初始化一個指針指向選擇數(shù)組的起點。 舉個例子： Example 121: Creating a Name Stack glInitNames()。 drawYetAnotherObject()。 void glPushName(GLuint name)。如果棧是空的，剛調(diào)用過 glInitName()后就是這樣， glLoadName()生成一個 GL_INVALID_OPRATION 錯。 在下面的例子中，按鼠標(biāo)左鍵運行實現(xiàn)拾取的函數(shù)。 gluPickMatrix() 建 立 的矩 陣 的凈 結(jié) 果 ( result) 是將 裁剪 區(qū) 域變 換 到單 位 立方 體1amp。拾取矩陣實際上提供了一個正交變換將這個單位立方體的一個子區(qū)域映射到單位立方體。 26 參考文獻(xiàn) [1]Mark Segul， Carl Korobkin， Rolf van Widenfelt 等． Fast Shadows and Liighting Effects using Texture Mapping． Computer Graphics． 1992， July， 249252. 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