DirectX 3D_基础之拾取 屏幕到投影窗口的变换 对射线进行变换 射线/物体相交判断

           每日一语：

       

          最近，自己又有点浮躁，想的事情多了，自己的心里起了一些波澜。究其原因，还是自己太急了，无法保证自己的平常心，自己喜欢比较，但比较又不彻底。可能又陷入了，羡慕嫉妒恨，这很不好，这也说明，自己的心智还不太成熟。还是应该一步一步的来，唯有坚持，才是出路。自己应该收拾心情，宁静致远，继续积淀自己的技术。厚积薄发，总有一天，我也会破茧成蝶，飞向天空。我应该为此坚信不已。

       

           正文：

 

           拾取：

 

           假设用户在屏幕上单击，击中的位置为点s = (x,y),我们从图中看，用户选中了茶壶。但是，仅给出点s，应用程序还无法立即判断出茶壶是否被击中。所以，针对这类问题，我们需要采用一项称为“拾取”的技术。

 

           我们知道，茶壶和屏幕点s之间的一种联系是茶壶被投影到了一个包含了s的区域中。更准确的说，茶壶被投影到了一个投影窗口中一个包含点p(点p位于投影窗口中)的区域中，其中点p对应于屏幕中的点s。由于该问题与3D物体极其投影有关。
 
           我们看到，如果自原点发出一条拾取射线，该射线将与那些其投影包围了点p的物体(即茶壶)相交。所以，一旦计算出了拾取射线，我们就可对场景中的每个物体进行遍历，并逐个测试射线是否与其相交。与射线相交的物体即为用户所拾取的物体。

 

          上面的例子是针对茶壶来说的。通常，我们可在屏幕上的任意位置单击。单击之后，计算出拾取射线，然后再对场景中的每个物体进行遍历，并检测是否与该射线相交。与射线相交的物体即为用户所拾取的物体。但是，射线也有可能不与任何物体相交。

 

           拾取技术在许多游戏和3D程序中都得到了广泛的应用。例如，玩家经常需要通过单击鼠标与场景中各种各样的物体进行交互。玩家可以通过单击敌人而向其开火，也可以单击某些道具将其捡起。为了使游戏程序能做出正确的响应，就需要知道被拾取的物体以及它在3D空间中的位置。拾取技术就是专门用来解决这类问题的。

 

           我们一般将拾取分解为以下4个步骤：

 

           1，给定所单击的屏幕点s,求出它在投影窗口中的对应点p.

 

           2, 计算拾取射线。即自坐标原点发出且通过点p的那条射线。

 

           3，将拾取射线和物体模型交换至同一坐标系中。

 

           4，进行物体/射线的相交判断。相交的物体即为用户所拾取的屏幕对象。

 
            屏幕到投影窗口的变换：

 

            第一步需要将屏幕点到投影窗口中。视口变换的矩阵为：
 
                   Width/2                   0                     0                 0
 
                      0                  -Height/2                 0                 0

                      0                         0            MaxZ-MinZ             0