OpenGL:屏幕二维坐标转化为三维模型坐标

来源：互联网发布：双枪入洞什么感觉知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/17 21:40

我们把OpenGL里模型的三维坐标往二维坐标的转化称为投影，则屏幕上的二维坐标往三维坐标转化则可以称为反投影，下面我们来介绍一下反投影的方法。

主要是gluUnProject函数的使用，下面是代码：

[cpp] view plaincopy
void screen2GLPoint()  
{  
 int x = xCord;    /* 屏幕坐标 */  
 int y = yCord;  
 GLint viewport[4];  
 GLdouble mvmatrix[16], projmatrix[16];  
 GLfloat winx, winy, winz;  
 GLdouble posx, posy, posz;  
  
 glPushMatrix();  
  
 //glScalef(0.1, 0.1, 0.1);  
 glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);   /* 获取三个矩阵 */  
 glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, mvmatrix);  
 glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projmatrix);  
  
 glPopMatrix();  
  
 winx = x;  
 winy = HEIGHT - y;  
  
 glReadPixels((int)winx, (int)winy, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winz);   /* 获取深度 */  
 gluUnProject(winx, winy, winz, mvmatrix, projmatrix, viewport, &posx, &posy, &posz); /* 获取三维坐标 */  
 cout << posx << ' ' << posy << ' ' << posz << endl;  
}   

注：（x, y ）是屏幕坐标，（winX,，winY，winZ）是视景体坐标和深度坐标，（posx，posy，posz）是openGL坐标

网上有的文章说还要考虑模型的旋转、平移与缩放，即反投影的时候也要进行反旋转、反平移与反缩放，但是经过我的实验，这个是不用考虑的，因为反投影的时候导出的三个矩阵就包含旋转、平移与缩放的矩阵信息。

但是，glReadPixels((int)winx, (int)winy, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winz); 经常会出现winZ值为1.0的情况。就像我所做的，功能是移动物体，如果winZ的值为1.0之后，物体就跑的没影了。

我们可以使用TRACE("point:%f, %f, %f \t", winX, winY, winZ);

TRACE("pos :%f, %f, %f \n", posX, posY, posZ);
跟踪一下，居然发现如下的输出：

point:633.000000, 301.000000, 0.963236
pos :0.318562, -9.291403, 0.769923
point:633.000000, 298.000000, 1.000000
pos :39.343056, -1186.848810, -9917.619793

注意这里：当winZ的值变成1.0的时候就出现错误了

经过多方查找资料，发现了一个重大的问题：

glRealPixels的定义是什么？

——The glReadPixels function reads a block of pixels from the framebuffer.

问题就出现在这里。如果framebuffer里面没有东西，当然就读取不出来了啊。所以就会出现上面的错误。

经验证，果不然，如果鼠标点在空白的位置 point:439.000000, 356.000000, 1.000000 pos :-2504.841247, -426.216424, -9799.354916

其实上述代码并不保险，只针对一种特殊情况才好使，即glViewport(0, 0, screenWidth, screenHeight)，screenWidth、screenHeight分别是客户区的宽和高，视口左下角坐标恰好是（0，0），并且未经过任何模型变换。

从屏幕坐标向OpenGL坐标要经过两步，第一步是屏幕坐标向视景体坐标转换，第二步是视景体坐标向OpenGL坐标转换。上述代码中winX = (float)x; winY = viewport[3] - (float)y;反映第一步，gluUnProject是第二步。一般说来，gluUnProject的转换是不会出问题的。

更多OpenGL章，请参考该博客： http://blog.csdn.net/augusdi/article/details/38596253

0 0