【導(dǎo)讀】據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人。已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論。文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫

　　

【正文】 erMode()被調(diào)用。 除圖元之外， glRasterPos()產(chǎn)生的有效坐標(biāo)也可以引起選擇命中。在多邊形的情況下，如 果它已經(jīng)被消隱掉的話不會(huì)有命中記錄出現(xiàn)。 每個(gè)命中記錄由四項(xiàng)組成，依次是： （ 1）當(dāng)命中出現(xiàn)時(shí)名字棧中的名字?jǐn)?shù)； （ 2）至上次記錄的命中以來，被視見體裁剪后的圖元的所有頂點(diǎn)的窗口 Z 坐標(biāo)的最大； （ 3）被視見體裁剪后的圖元的所有頂點(diǎn)的窗口 Z 坐標(biāo)最小值； （ 4）本次命中時(shí)名字棧的內(nèi)容，最底元素最前。 進(jìn)入選擇模式時(shí)， OpenGL 初始化一個(gè)指針指向選擇數(shù)組的起點(diǎn)。每寫入一個(gè)命中記錄，指針相應(yīng)更新。如果寫入一個(gè)命中記錄會(huì)使數(shù)組中值的個(gè)數(shù)超過 glSelectBuffer()的 size 參數(shù)時(shí)， OpenGL會(huì)寫入盡可能多 的記錄并設(shè)置一個(gè)溢出標(biāo)志。當(dāng)用 glRenderMode()退出選擇模式時(shí)，這條命令返回被寫入的記錄的個(gè)數(shù)（包括一條部分記錄如果有的話），清除名字棧，復(fù)位溢出標(biāo)識，重置棧指針。如設(shè)定溢了出標(biāo)識則返回值是 1。 用 glInitName()和 glPushName()初始化名字棧 名字棧是返回給你的選擇信息的基礎(chǔ)，要建立名字棧，首先用 glInitNames()初始化它，這將簡單地清空棧。然后當(dāng)發(fā)布相應(yīng)的繪制命令時(shí)向其中加入整數(shù)名字。?？刂泼钤试S你壓入名字（ glPushName()），彈出名字（ glPopName()），替換棧頂?shù)拿郑?glLoadName()）。 舉個(gè)例子： Example 121: Creating a Name Stack glInitNames()。 glPushName(1)。 glPushMatrix()。 /*保存當(dāng)前的轉(zhuǎn)型的狀態(tài) */ glLoadName(1)。 drawSomeObject()。 glLoadName(2)。 drawAnotherObject()。 glLoadName(3)。 drawYetAnotherObject()。 drawJustOneMoreObject()。 glPopMatrix ()。 /*恢復(fù)以前的轉(zhuǎn)型的狀態(tài) */ 在這個(gè)例子中，前兩個(gè)被繪制的物體有自己的名字，第三和第四個(gè)共用一個(gè)名字。這樣，如果第三或第四個(gè)物體中的一個(gè)或全部引起一個(gè)選擇命中，只有一個(gè)命中記錄返回給你。如果處理命中記錄時(shí)不想?yún)^(qū)分各個(gè)物體的話，可以讓多個(gè)物體共享一個(gè)名字。 void glInitNames(void)。 清空名字棧。 void glPushName(GLuint name)。 將 name 壓入名字棧 壓入名字超過棧容量時(shí)將生成一個(gè) GL_STACK_OVERFLOW 錯(cuò)誤。名字棧深度因 OpenGL 實(shí)現(xiàn)(implementations)不同而不同，但最少要能容納 64 個(gè)名字?？梢杂脜?shù) GL_NAME_STACK_DEPTH 調(diào)用 glGetIntegerv()以獲取名字棧深度 。 void glPopName(void)。彈出名字棧棧頂?shù)哪且粋€(gè)名字 20 從空棧中彈出名字引發(fā) GL_STACK_UNDERFLOW 錯(cuò)誤。 void glLoadName(GLuint name)。用 name 取代名字棧棧頂?shù)哪莻€(gè)名字。如果棧是空的，剛調(diào)用過 glInitName()后就是這樣， glLoadName()生成一個(gè) GL_INVALID_OPRATION 錯(cuò)。為避免這種情況，如果棧初始時(shí)是空的，那么在調(diào)用 glLoadName()之前至少調(diào)用一次 glPushName()以在名字棧中放上點(diǎn)東西。 交替發(fā)布圖元繪制命令和名字?？刂泼?，這樣每個(gè)感興趣的圖元都會(huì)被指定適當(dāng)?shù)拿郑? 退出選擇模式 退出選擇模式并處理返回的選擇數(shù)據(jù)（命中記錄）。 拾取 用選擇模式確定物體是否被拾取了， 要做到這一點(diǎn)，用一個(gè)與投影矩陣相關(guān)聯(lián)的拾取矩陣將繪制限制在視口的一個(gè)很小的區(qū)域里，通常是在光標(biāo)附近。然后 允許某種形式的輸入，如點(diǎn)擊鼠標(biāo)的一個(gè)鍵，引發(fā)選擇模式的初始化。建立起選擇模式并使用特定的拾取矩陣，繪制在光標(biāo)附近的物體引發(fā)選擇命中。即，通常在拾取的時(shí)候確定哪個(gè)物體被畫在光標(biāo)附近了。 拾取的建立幾乎與正規(guī)的選擇模式完全一樣，只有以下的主要區(qū)別：拾取通常由某個(gè)輸入設(shè)備觸發(fā)。 在下面的例子中，按鼠標(biāo)左鍵運(yùn)行實(shí)現(xiàn)拾取的函數(shù)。 用例程 gluPickMatrix()將一個(gè)特殊的投影矩陣乘到當(dāng)前矩陣上。它要在把投影矩陣乘到棧上之前調(diào)用。 void gluPickMatrix(GLdouble x,Gldouble y,GLdouble width,GLdouble height,GLint viewport[4])。 建立一個(gè)投影矩陣用于將繪制限制在視口的一個(gè)小區(qū)域里，并將這個(gè)矩陣乘到當(dāng)前矩陣棧上。拾取區(qū)域的中心是窗口坐標(biāo) (x,y)處，通常是光標(biāo)位置。 width 和 height 定義選取區(qū)域大小，用屏幕坐標(biāo)。 Viewport{}表明當(dāng)前視口邊界，這可以用調(diào)用 glGetIntegerv(GL_VIEWPORT， GLint *viewport)；獲得。 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。1e。(x,y,z)amp。1e； 1（或 wamp。1e。(wx,wy,wz)amp。1e。w）。拾取矩陣實(shí)際上提供了一個(gè)正交變換將這個(gè)單位立方體的一個(gè)子區(qū)域映射到單位立方體。因?yàn)樽儞Q是任意的， 所以 可以讓拾取為 不同類型的領(lǐng)域工作－如，用于旋轉(zhuǎn)窗口的矩形區(qū)域。在某些情況下， 會(huì)發(fā)覺用附加的裁剪平面定義拾取區(qū)域要容易些。 21 圖 9 拾取流程圖 拾取 結(jié)果 截圖 本系統(tǒng)中，未啟用拾取狀態(tài)的物體渲染如圖 10 與圖 11 所示，系統(tǒng)中使用物體空間的旋轉(zhuǎn)矩陣變換各個(gè)物體，因此每個(gè)物體在其局部坐標(biāo)系中旋轉(zhuǎn)。 22 圖 10 對象拾取前狀態(tài) 圖 11 對象拾取前狀態(tài) 用戶可通過鼠標(biāo)對 物體進(jìn)行拾取，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn) 擊待 拾取的物體，物體被拾取時(shí)的效果如下： 23 圖 12 第一只對象被拾取效果 圖 13 第二只對象被拾取效果 24 圖 14 第三只對象被拾取效 25 5 結(jié)論與展望 結(jié)論 本文 分析了基于 CPU 的射線求交拾取技術(shù)、基于 GPU 的重繪式拾取技術(shù)、 OpenGL 的選擇機(jī)制技術(shù)三種拾取的實(shí)現(xiàn)原理和優(yōu)缺點(diǎn)， 本文考慮到只是簡單地拾取三個(gè)不同的物體，分別是一個(gè)一個(gè)拾取，而不是同時(shí)拾取的過程且拾取物體是簡單的選擇體的原因，采 用了 OpenGL 本身自帶的選擇機(jī)制拾取實(shí)現(xiàn)了簡單的三個(gè)不同物體拾取，實(shí)驗(yàn)表明本文的方法是有效的。 展望 現(xiàn)今越來越多的 3D 網(wǎng)游游戲出爐，對電腦的配置要求也越來越高，對最基本的對 象拾取也越來越嚴(yán)格， 而拾取的關(guān)鍵是用什么拾取算法。前面分析了各種算法，可以得出基于 GPU 的重繪式拾取技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，是一種不錯(cuò)的拾取技術(shù)。今后也將繼續(xù)考慮如何可以使重繪式拾取技 術(shù) 脫離GPU 也可以實(shí)現(xiàn)拾取，甚至實(shí)現(xiàn)更快、更簡單地拾取，讓程序員操作起來更快，更方便，讓游戲玩家玩游戲起來更流暢，拾取各種物品或人物更快。 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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