关于LineSegmentIntersector射线求交

qele

LineSegmentIntersector的构造函数，如是写到：

1. 
   
2. LineSegmentIntersector::LineSegmentIntersector(CoordinateFrame cf, double x, double y)
   
3. {
   
4.    ...
   
5.    case PROJECTION : _start.set(x,y,-1.0); _end.set(x,y,1.0); break;
   
6.    ...
   
7. }
   

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我认为，远近平面的点应该是

1. _start.set(x,y,0.0); _end.set(x,y,1.0)

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为什么偏偏PROJECTION模式下需要初始化为

1. 
   
2. _start.set(x,y,-1.0); _end.set(x,y,1.0);
   

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呢？

欢迎讨论

array

哦，其实我之前的那个回复可能有些问题：

WINDOW和VIEW模式下才有远近平面的概念

这句话并不准确，因为远近平面的参数已经传入到投影矩阵中了，它们的作用正是把视锥体所在的范围规范到[-1，1]的区间内

array

PROJECTION模式下所有的数据都被规范化到[-1，1]的区间内
WINDOW和VIEW模式下才有远近平面的概念，因为这个时候会假设数据是源自2D屏幕的

qele

我的理解与array有所不同，呵呵~
我认为“远近平面”的概念在任何时候都有的，它属于视景体的范畴。
在摄像机坐标系下的场景对象坐标，经过投影矩阵变换，得到投影坐标。其中，在透视(正交)投影模式下，视景体的近平面经过投影矩阵得到的坐标一律是(x,y，0)，而远平面上的点坐标为(x,y,1）。
射线求交（暂且说使用PROJECTION模式），就是鼠标点击的二维点(x,y)被认为是近平面点(x,y，0)，再找到相应远平面(x,y,1)，并经过观察矩阵、投影矩阵相乘的逆矩阵变换，得到世界坐标系下的射线，与场景对象进行几何求交运算。
不知我理解的正确否？

array

我觉得您的理解有误。

使用投影矩阵将观察坐标系（VCS）中的信息转换到规格化坐标系（NDCS）中后，得到的坐标总是在（-1，-1，-1）到（1，1，1）的范围内。而远近平面的设定是在视口变换中完成的！这相当于以下的变换过程：
Xdcs = 0.5 * (Xndcs + 1) * width + originx
Ydcs = 0.5 * (Yndcs + 1) * height + originy
Zdcs = 0.5 * (Zndcs + 1)

其中orginx，originy，width，height为窗口的偏移和尺寸。很容易看出，此时Z坐标方被限制于（0，1）的范围内

《OSG三维渲染引擎设计与实践》的第七章对此有详细的阐述

qele

多谢，哈哈~
《OSG三维渲染引擎设计与实践》很专业啊！

qele

但是我还有一个问题不明白，想向array求教
既然远近平面的设定是在视口变换中完成，那么为什么远近平面的参数要在设置投影矩阵时传入呢(setProjectionMatrix)？而不是在setViewport()中呢？

qele

正是。

经过projectionMatrix矩阵变换后，所有坐标都量化在[-1,1]区间。所以，近平面的点坐标为(x,y,-1), 远平面的点坐标为(x,y,1)，使用这两点这样就可以确定一条求交射线了。

感谢array的耐心回答！