5、3D 视图与对象拾取技术详解

3D 视图与对象拾取技术详解

1. 引言

在 OpenGL v3.3 及更高版本中，处理 3D 视图任务和对象拾取是构建实时模拟、游戏和其他图形应用程序的关键部分。虚拟相机在 3D 场景渲染中起着至关重要的作用，它不仅决定了场景的观察视角，还能通过投影设置控制物体在屏幕上的大小。此外，视图截锥体剔除技术可以减少推送到 GPU 进行处理的几何数据量，从而提高应用程序的运行时性能。

2. 实现支持 FPS 风格输入的基于向量的相机模型

2.1 相机类设计

我们从设计一个简单的相机类开始。在典型的 OpenGL 应用程序中，视图操作用于在屏幕上放置虚拟对象。这里我们创建一个从基类 CAbstractCamera 派生的简单继承结构，派生类包括 CFreeCamera 和 CTargetCamera ，结构如下：

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(CAbstractCamera):::process --> B(CFreeCamera):::process
    A --> C(CTargetCamera):::process

CAbstractCamera 类的定义在 AbstractCamera.[h/cpp] 文件中，其代码如下：

<