Сдвиг объекта мышью вдоль определенной оси в 3D

Необходимо реализовать следующее:
имеется выделеный объект в 3D который необходимо перемещать курсором вдоль определенной оси, причем чтобы объект был прикреплен к курсору.(Анология в 3DSMAX).

я делаю следующее на OpenGL:

Код (Text):

1. glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,@vp);
2. glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX,@VmMatrix);
3. glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX,@PrMatrix);
4. wx0:=wx;  wy0:=wy;   wz0:=wz;
5. gluProject(wx0,wy0,wz0,@VmMatrix,@PrMatrix,@vp,w2x,w2y,w2z);
6. gluUnProject(w2x+offX,w2y,w2z,@VmMatrix,@PrMatrix,@vp,wx1,wy1,wz1);
7. vx:=wx0-wx1; vy:=wy0-wy1; vz:=wz0-wz1;
8. wx:=wx+(abs(vx*vx+vy*vy+vz*vz)/(vx));

wx,wy,wz - первоночальная позиция объекта.
OffX - смещение мышки.

Как видно из примера, я беру позицию объекта проэктирую ее на экранные координаты, потом прибавляю смещение от мыши, узнаю вторую позицию, потом вычесляю по ним позицию для X.

Как ни крыво выглядит, но работает, проблема в том что объект при больших сдвигах обгоняет курсор, а при малых отстает.
Есть ли способ чтобы все было синхронно? (как это в 3DSMAX)
Может все это можно сделать не используя gluProject, ручками?

 

Ты в состоянии решить задачу о пересечении прямой с плоскостью?

 

В состоянии, только вот кде тут та прямая и где тут та плоскость, перспектива делает из прямой кривую, или нет?, если имеется в виду прямая - экранная Z. Я ж говрю туплю, где тут плоскость где прямая... запутался.

 

_DEN_
Нет там прямой. Перспектива она искажения криволинейные дает.

AlexBond

Код (Text):

1. vx:=wx0-wx1; vy:=wy0-wy1; vz:=wz0-wz1;
2. wx:=wx+(abs(vx*vx+vy*vy+vz*vz)/(vx));

Зачем, вроде просто

Код (Text):

1. wx:=wx0-wx1; wy:=wy0-wy1; wz:=wz0-wz1;

Можно и ручками. Но там все равно будут тежи самые преобразования.

 

На рисунке в аттаче принцип нахождения положения объектов находящихся за и перед экраном. Соответсвенно, при перемещении объекта мышью в плоскости экрана действует "принцип рычага" т.е. реальное перемещение во столько же раз соотносится с перемещение его экранной проекции, во сколько раз расстояние от наблюдателя до объекта соотносится с расстоянием от наблюдателя до экрана (достаточно соотношения Z координат). Для заэкранных объектов реальное перемещение больше экранного, для передэкранных меньше. Не помню где я читал, что в ОГЛ положение наблюдателя относительно экрана жёстко фиксировано в середине экрана а расстояние по оси Z таково, что угол обзора экрана (голубая линия на рисунке) составляет 45° (только я не понял к чему это относятся к вертикали, горизонтали или диагонали экрана . И вроде как изменять это положение нельзя (только не путать положение камеры относительно экрана монитора с положением камеры относительно сцены, которое легко меняется).

 

Y_Mur
Угол изменять можно задается при зодании перспективы параметр Fov выбирается любой, но обычно 45-60-90-120-150.
Относится он к высоте экрана.

 

[EDIT]: Беру таймаут до того как протрезвею))

 

Pavia
Замечательно )
А случаем не знаешь, менять можно только угол обзора или положение камеры тоже можно из центра экрана перенести?

AlexBond
Значит всё просто - через известный угол обзора определяешь z расстояние от экрана до камеры, затем через подобие прямоугольных треугольников образованных плоскостью экрана, нормалью к экрану проходящей через камеру и лучом камера-объект вычисляешь положение объекта через положение его проекции )
т.е. новые (заданные мышью) координаты (x,y) проекции объекта (относительно центра экрана в который попадает нормаль экран - камера), умножаешь на коэффициент равный отношению z расстояния от камеры до объекта к z расстоянию от камеры до экрана и получишь искомые 3D координаты x,y (они тоже будут относительно центра экрана), а z не изменяется, т.к. мышь ходит в плоскости экрана (x,y)

 

Да уж просто...
Что есть центр экрана в 3D пространстве, это точка куда направлена камера? И что подразумевается под растоянием от камеры до экрана? (у меня камера динамическая)

На счет прямой и плоскости, прямая то неопределена, она может быть определена только после нахождения точки, так что способ поиска точки пересеения прямой и плоскости отпадает

Повторю данные:
1. Объект c позицией (wx,wy,wz).
2. Экранное смещение offX и offY.
3. Ось или плоскость вдоль которой производится смещение объекта.
4. Песпективная камера.

Сложность:
Визуальная синхронизация экранного смещения со смещением вдоль плоскости или оси.

 

AlexBond

Я уже писал в #5, что динамическое положение камеры относительно сцены это не тоже самое, что положение камеры относительно экрана. Ты как бы ходишь по виртуальному пространству в виртуальном шлеме, где экран висит у тебя перед носом на заданном расстоянии (как его определить см. #8) и двигается экран относительно сцены вместе с твоей виртуальной головой (камерой). Помедитируй над картинкой в #5, пойми чем проекция отличается от объекта и всё получится

ЗЫ: тебе нужно знать размер экрана как 3D объекта, тогда ты сможешь определить расстояние до него (#8), затем зная это расстояние и глядя рисунок в #5 поймёшь как зная координаты проекции найти 3D координаты объекта

ЗЗЫ: текстовка у меня в #5, #8 несколько сумбурная, поскольку сабжем занимался давно и не в ОГЛе, но суть верная, вечером попробую сформульровать её получше.

 

Центр экрана это и есть центр экрана как плоского прямоугольника Но в ОГЛ это одновременно ещё и точка куда попадает перпендикуляр проведённый из камеры на плоскость экрана О'. В ОГЛ насколько я понимаю сместить камеру из центра экрана и смотреть на экран как бы сбоку просто нельзя (что не есть хорошо).

Это как раз длина перпендикуляра от камеры к экрану. Например в реальном мире прислони к центру монитора торец линейки перпендикулярно к плоскости экрана и прислонись глазом к другому торцу линейки В виртуальном мире тебе нужно будет смоделировать тоже самое по отношению к камере и плоскости на которую проецируются 3D объекты ОГЛ делает за тебя большую работу не всегда поясняя как это происходит, но тем не менее понимать суть процесса нужно

Из подобия треугольников АВО и АВ'О' следует, соотношение:
АО'/АО = В'О'/ВО
Где АО' - расстояние от камеры до экрана (измеряется по перпендикуляру к экрану, ось Z), АО - расстояние от камеры до объекта, В'О' - расстояние от центра экрана (точнее от точки куда попадает перпендикуляр к экрану АО' ) до проекции твоего объекта на экранную поверхность в 3Д мире (В'О' это как раз экранная координата X' или Y', в зависимости от того какую пару осей ты рассмотришь XZ или YZ), а ВО соответственно уже настоящая 3Д X или Y координата объекта.

Алгоритм:
зная (wx,wy,wz) и положение виртуального экрана в ОГЛ 3Д мире ты используя соотношение
АО'/АО = В'О'/ВО
находишь экранные координаты X', Y' (ОГЛ тоже это делает, но не делится с тобой результатами, а они тебе нужны в явном виде , к ним прибавляешь свои требуемые экранные смещения offX и offY (надеюсь я правильно понял что offX и offY как раз те расстояния на которые нужно переместить объект?), и делаешь обратное преобразование - по скорректированным X', Y' находишь новые X, Y (Z не потребует коррекции), помещаешь объект в эту точку, тогда ОГЛ отрисует его точнохонько там где тебе нужно

ЗЫ: реализовать сабж без знания расстояния от камеры до плоскости экрана увы не удастся.

 

Не могли подсказать в моем случае
как получается?
координаты объекта:
(wx,wy,wz) = (1,0,0);
координаты мышки старые:
x=705 y=323
новые:
x=709 y=323
проекция:
gluPerspective (90.0, 1.0, 0.5, 100.0);
камера:
gluLookAt(0.0,0.0,5.0, 0.0,0.0,0.0, 0.0,1.0,0.0);

 

R_S
Ещё нужны размеры экрана - у тебя 1280х1024 ? или другие ?

 

размеры экрана - 1024x768.
Угол обзора - 45 или он задается в gluPerspective()?

 

Приведу свою рабочую функцию, конечно убогая, но работает безотказно, может кому пригодится.

Функция GetProjectVert(PTarget.X,PTarget.Y,MAxis,p);
Которая по координатам мыши PTarget и заданой плоскости MAxis.
Получает координаты в точку P.
Суть простая, перед вызовом функции должна быть матрица положения объекта. Мы вычисляем координату центра матрицы объекта на экране. Из них находим треугольник паралельный экрану (он играет роль плоскости). Затем находим две точки p1, p2 максимума и минимума экранна по глубине. Ну и находим точку P пересечение отрезка (p1,p2) c плоскостью (pa,pb,pc) полученой в зависемости от нужной оси Axis. В итоге задав нужную ось, объект будет перемещаться мышью, прикрепленный к мыши, и двигающийся лишь вдоль заданой оси.

Код (Text):

1. function LineFacet(p1, p2: TXYZ; Axis: TAxis; var p: TXYZ;
2.   wd, wd0: TXYZ): Boolean;
3. var
4.   d: Real;
5.   denom, mu, Length: Real;
6.   n, pa, pb, pc: TXYZ;
7. begin
8.   Result := false;
9.   p.x := 0;  p.y := 0;  p.z := 0;
10.   pa.x := 0;  pa.y := 0;  pa.z := 0;
11.   case Axis of
12.     Axis_X:
13.     begin    
14.       pb.x := 1;      pb.y := 0;      pb.z := 0;    
15.       pc := wd;
16.     end;
17.     Axis_XY:
18.     begin    
19.       pb.x := 1;      pb.y := 0;      pb.z := 0;    
20.       pc.x := 0;      pc.y := 1;      pc.z := 0;
21.     end;
22.     Axis_Y:
23.     begin    
24.       pb.x := 0;      pb.y := 1;      pb.z := 0;    
25.       pc := wd;  
26.     end;
27.     Axis_YZ:
28.     begin    
29.       pb.x := 0;      pb.y := 1;      pb.z := 0;    
30.       pc.x := 0;      pc.y := 0;      pc.z := 1;
31.     end;
32.     Axis_Z:
33.     begin    
34.       pb.x := 0;      pb.y := 0;      pb.z := 1;    
35.       pc := wd;
36.     end;
37.     Axis_XZ:
38.     begin    
39.       pb.x := 1;      pb.y := 0;      pb.z := 0;    
40.       pc.x := 0;      pc.y := 0;      pc.z := 1;
41.     end;
42.     Axis_XYZ:
43.     begin  
44.       pb := wd;  
45.       pc := wd0;
46.     end;
47.   end;
48.  
49.   n.x := (pb.y - pa.y) * (pc.z - pa.z) - (pb.z - pa.z) * (pc.y - pa.y);
50.   n.y := (pb.z - pa.z) * (pc.x - pa.x) - (pb.x - pa.x) * (pc.z - pa.z);
51.   n.z := (pb.x - pa.x) * (pc.y - pa.y) - (pb.y - pa.y) * (pc.x - pa.x);
52.  
53.   Length := Sqrt(n.x * n.x + n.y * n.y + n.z * n.z);
54.   n.x := n.x / Length;
55.   n.y := n.y / Length;
56.   n.z := n.z / Length;
57.  
58.   d := -n.x * pa.x - n.y * pa.y - n.z * pa.z;
59.  
60.   denom := n.x * (p2.x - p1.x) + n.y * (p2.y - p1.y) + n.z * (p2.z - p1.z);
61.   if (Abs(denom) < 1.0E-8)        then     Exit;
62.   mu := -(d + n.x * p1.x + n.y * p1.y + n.z * p1.z) / denom;
63.   if (mu < 0) or (mu > 1)      then     Exit;
64.   p.x := p1.x + mu * (p2.x - p1.x);
65.   p.y := p1.y + mu * (p2.y - p1.y);
66.   p.z := p1.z + mu * (p2.z - p1.z);
67.   case Axis of
68.     Axis_X:
69.     begin
70.       p.y := 0;      p.z := 0;
71.     end;
72.     Axis_Y:
73.     begin
74.       p.x := 0;      p.z := 0;
75.     end;
76.     Axis_Z:
77.     begin
78.       p.y := 0;      p.x := 0;
79.     end;
80.   end;
81.   Result := true;
82. end;
83.  
84. procedure GetProjectVert(X, Y: Real; axis: TAxis; var p: TXYZ);
85. var
86.   p1, p2, wd, wd0, wd1: TXYZ;
87.   vp: TVector4i;
88.   PrMatrix, VmMatrix: TGLMatrixd4;
89. begin
90.   glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, @vp);
91.   glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, @VmMatrix);
92.   glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, @PrMatrix);
93.  
94.   case axis of
95.     Axis_Y, Axis_X, Axis_Z, Axis_XYZ:
96.     begin
97.       wd.x := 0;         wd.y := 0;         wd.z := 0;
98.  
99.       gluProject(wd.x, wd.y, wd.z, VmMatrix, PrMatrix, vp, @wd.x, @wd.y, @wd.z);
100.       gluUnProject(wd.x, wd.y + 10, wd.z, VmMatrix, PrMatrix, vp,
101.         @wd0.x, @wd0.y, @wd0.z);
102.       gluUnProject(wd.x + 10, wd.y, wd.z, VmMatrix, PrMatrix, vp,
103.         @wd1.x, @wd1.y, @wd1.z);
104.  
105.       if axis = Axis_XYZ then
106.         wd := wd0
107.       else
108.       begin
109.         wd.x := (wd0.x + wd1.x) / 2;
110.         wd.y := (wd0.y + wd1.y) / 2;
111.         wd.z := (wd0.z + wd1.z) / 2;
112.       end;
113.     end;
114.   end;
115.  
116.   gluUnProject(X, Y, 0, VmMatrix, PrMatrix, vp, @p1.x, @p1.y, @p1.z);
117.   gluUnProject(X, Y, 1, VmMatrix, PrMatrix, vp, @p2.x, @p2.y, @p2.z);
118.  
119.   LineFacet(p1, p2, axis, p, wd, wd1);
120.  
121. end;

 

Буду краток и попробую без заумностей ))).
Берем координаты курсора мыши в окне.
При помощи gluUnProject узнаем координаты OpenGl
Затем зная глубину погружения объекта по оси Z выполняем следующие действия
Вычисляем котангенс угла заданного в gluPerspective (первый параметр (у меня 45 градусов)) и получаем растояние от камеры (глаза) до экрана (у меня получается 2,4142135623730950488016887242097).
Делим глубину объекта (координата Z (у меня 8.0f)) на это расстояние и получаем коэфициент смещения. У меня получается 3.3137084989847603904135097936785;
Но!!! Это только для оси Y!
Не даром первый параметр gluPerspective так и называется fovy.
Для Икса делаем следующие делим ширину вьюпорта на высоту. Например, 640/480.
Получаем 1,3333333333333333333333333333333. Умножаем на коэфициент смещения по Игрек (тобишь 3.3137084989847603904135097936785) получаем коэфициент для Икс (4.4182779986463471872180130582373).
Ну а дальше приращиваем смещение мыши к коородинатам обекта, домножая координаты X и Y на соответствующие коэфициенты.
И все будет хокей! Спасибо за внимание, надеюсь комунить помог. И спасибо авторам выше за то что помогли мне!

 

nefiod
Вы, конечно, очень вовремя спохватились.
Теме уже четвёртый годок пошёл…

 

Чуть оговорюсь! Для вычисления котангенса делим угол на 2 (у меня 45/2=22.5);

 

Уважаемый DEEP! Время ничто - Тема Всё! Тем более, что когда я столкнулся с проблемой перемещения объекта OpenGl мышкой только этот форум помог мне разрешить её (гуглить я умею и еще как, но ни чего толковее чем здешние советы не встречал). Еще раз спасибо Вам. З.Ы. Поисковик то на ваш сайт кажет ))))