gluUnProject给我的是哪个坐标系？

Question

如图所示，我的对象有自己的“局部坐标系”。（实际上我有一个pointcloud而不是网格）

然后我将变换/缩放...等应用于ModelView矩阵，变换坐标系为“模型视图坐标系”。

现在我要使用gluUnproject选择“顶点”，如下所示。

GLint viewport[4];
GLdouble modelview[16];
GLdouble projection[16];
GLfloat winX, winY, winZ;


glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview);
glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projection);
glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);

winX = (GLfloat) mousePosition.x();
winY = (GLfloat) viewport[3] - (float) mousePosition.y();
glReadPixels((int)winX , int(winY) , 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT,&winZ);

GLdouble posX, posY, posZ;
gluUnProject( winX, winY, winZ, modelview, projection, viewport, &posX, &posY, &posZ);

这个“gluUnProject”应该给我相对于“局部坐标系”的位置还是相对于“模型视图坐标系”？

Answer 1

Modelview不是（特定）坐标系，而是从对象局部空间（模型 - ）到眼睛空间（-view）的转换。

在上图中我们看到了物体空间（三脚架“在”茶壶中）和世界空间（大三脚架）。但是那里有眼睛空间，没有给出三脚架，虽然我们可以想象它很容易：一个垂直轴向上，一个水平轴在中间，一个轴伸出图片。

我们没有“看到”的是投影，即将图片投影到屏幕的转换（技术上剪辑空间，然后再通过一个步骤从那里到NDC）。

所以我们有以下转换：

• 模型视图，MV，从物体空间到眼睛空间（这完全绕过了世界空间）
• 投影P，从世界空间到屏幕空间。

顶点经过那些

 v_eye = MV * v
 v_clip = P * v_eye = P * (MV * v) = P * MV * v

此后应用剪辑到NDC变换。

 [x,y,depth] = clip_to_NDC( v_clip ) = clip_to_NDC(P * MV * v)

gluUnProject的作用是反转上述表达式：

 gluUnProject(MV, P, x, y, depth):

 v_clip = clip_to_NDC^-1([x,y,depth])
 v = MV^-1 * P^-1 * v_clip = MV^-1 * P^-1 * clip_to_NDC^-1([x,y,depth])

或者换句话说，给定模型视图和投影矩阵，gluUnProject将从屏幕空间投射回由转换链转换到的空间。

它还有助于记住OpenGL不是一个场景图，即它不会跟踪所有的变换，你绘制的对象等。如果你想这么说它就“活在当下”。