四个旋转顶点之间的命中测试

Posted 2023-02-22

【中文标题】四个旋转顶点之间的命中测试

【英文标题】：Hit testing between four rotating vertices

【发布时间】：2013-01-20 12:56:09

【问题描述】：

我的程序中有一个简单的矩形，我必须在上面进行命中测试。我正在使用 openFrameworks，但我认为这里的问题也与 OpenGL 主题有关。

public class Shape : public class ofNode 
  Shape() 
    container.setFromCenter(getPosition(), 200,100);
    setPosition(ofVec3f(365, 50, 0)); //set the position of the node
    lookAt(ofVec3f(0,0,0));
  

  virtual void draw() 
    ofRect(container); //the 200/100 rectangle will be drawn as per the container position and dimensions
  
  ofVec3f getTopLeft() const 
    return getTopLeft() * ofNode::getGlobalTransformMatrix();
  

  ofVec3f getTopRight() const     //similar - getTopRight from container and multiply
  ofVec3f getBottomLeft() const   //similar
  ofVec3f getBottomRight() const  //similar

  bool hitTest(int tx, int ty) 
    // return true if mouse pointer is inside four vertices - hit test logic working fine
  

  private:
    ofRectagle container;
;

我遇到的问题是我在程序中旋转和平移形状：

void draw() 
  ofPushMatrix();
  ofTranslate(600,300,0);
  ofRotateY(rotate);
  shape->draw();

  ofCircle(shape->getTopLeft(), 10); //circle is drawn at the rectangle top left vertex on the screen but the coordinates while rotating and drawing do not change (as seen on cout)
  ofCircle(shape->getTopRight(), 10); //similar
  ofCircle(shape->getBottomLeft(), 10); //similar
  ofCircle(shape->getBottomRight(), 10); //similar
  ofPopmatrix();

在上述draw 函数中改变旋转时，点不会改变。因此，我没有合适的四个顶点来进行命中测试来确定鼠标是否在里面。 如何获取屏幕中点的位置，可以对照鼠标位置进行点击测试？

【参考方案1】：

如果你想测试鼠标指针是否在矩形的范围内，我建议你先将它们转换到屏幕空间并在那里进行测试，按照我在https://***.com/a/14424267/524368给你的总体思路

我还要说，是时候停止使用 OpenGL 的内置矩阵操作函数了。 使用它们绝对没有任何好处！有些人认为它们会被 GPU 加速，但事实并非如此。一旦您在程序中的其他点需要这些矩阵，为此滥用 OpenGL 是不切实际的。 OpenGL 毕竟不是一个数学库。在后来的版本中，整个矩阵堆栈已从 OpenGL 中删除——很好摆脱。

OpenFrameworks comes with a fully featured matrix math library。我强烈建议您使用 that。您可以使用glLoadMatrix（固定函数管道）或glUniformMatrix（着色器管道）将生成的矩阵提供给OpenGL。

您可以使用它来实现我在其他答案中概述的投影功能。

要测试一个点是否位于边定义的边界内，您可以使用一个称为“半边”的概念。假设你的边缘形成一个star domain 循环。然后，对于循环中的每条边，您都取该点与边的叉积。如果该点在循环定义的形状内，则所有叉积将指向同一方向。共面四边形（即投影到屏幕空间中的四边形）总是形成一个星域。

【讨论】：

如果一个点位于由一组顶点形成的多边形内，我可以在单独的应用程序中进行测试。但是，我在这里遇到的问题是“获取那些我应该测试的顶点”。我旋转的矩形/形状具有恒定的顶点。为了将顶点转换为屏幕空间，我执行了以下函数：pastebin.com/8Z2PVPq9 我期待ofWorldToScreen(getTopLeft()) 能够工作并给出这些屏幕坐标，从而使这四个圆位于矩形的顶点上。但是，我得到的是：i.imgur.com/MMH2uLI.png

啊！我意识到我在唱一些愚蠢的事情。我能够获得屏幕点转换并且命中测试运行良好。我将此标记为答案，但很高兴知道如果命中测试运行良好，为什么这四个矩形没有绘制在矩形的四个顶点上（而是在屏幕上的其他地方移位）？

@user1240679：您的 ofWorldToScreen 函数有一个主要问题：它取决于全局状态。它必须在顶点也被绘制到屏幕以复制 OpenGL 的行为的那一刻调用。您能否说明您在哪里以及如何调用 ofWorldToScreen？

@user1240679：此外，当您绘制这些变换点时，您当然必须确保这些点将直接映射到视口坐标。那就是 glViewport(0,0,w,h); glOrtho(0,w,0,h, _, _);

这是我在里面使用的形状类ofWorldToScreenpastebin.com/mnKnr0h3