Поиск местонахождения объектов в opengl. Qt

@Валерка · Регистрация: 07.11.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток!

Делаю программу в Кьюте, которая строит множество объектов на экране с помощью OpenGL. Эти объекты я одновременно могу масштабировать, изменяя размеры окна с помощью glOrtho(), поворачивать с помощью функции glRotate*().

Проблема заключается в том, что мне нужно при наведении курсора выяснить, на какой объект он был наведён. Не могу понять, как это реализовать. Нужно, чтобы определялась хотя бы координата этого объекта, по которой он строился. Дальше, естественно, легко определить будет, что за объект.
То есть нужно, чтобы я навёл курсор, и волшебство мне выдало координаты объекта в x, y, z. Есть у кого какие соображения?

@Sayx · 07.04.2024, 13:36

Именно так. Это тот же метод, но без использования сторонних библиотек. Только Qt+OpenGL. Я именно так и написал)

Сообщение от Sayx

я всё же подкину сюда свой алгоритм, для которого не потребуется средств GLUT и др. Только Qt+OpenGL

@Igor3D · 08.04.2024, 19:35

Сообщение от Sayx

Именно так. Это тот же метод,..

А если требуется выбирать не объекты, а полигоны? Или вертексы?

@8Observer8 · 09.04.2024, 15:54

Сообщение от Igor3D

А если требуется выбирать не объекты, а полигоны? Или вертексы?

Выбор полигонов и вертексов - это другая тема. Это менее приоритетно для большинства. Объясните, пожалуйста, логику метода с координатами объета, котору предложил raxp в сообщении #14. Как будто бы логика описанная ТС кажется логичной:

Сообщение от Валерка

Нужно, чтобы определялась хотя бы координата этого объекта, по которой он строился. Дальше, естественно, легко определить будет, что за объект.
То есть нужно, чтобы я навёл курсор, и волшебство мне выдало координаты объекта в x, y, z

У каждого объекта есть своя координата. Допустим, на сцене есть куб, косус и сфера. У них есть своя координата. Мы кликаем по объекту, узнаём его координату, а значит, мы знаем по какому объекты мы кликнули, потому что соответствие координаты и имени можно установить, например, через словарь: (коодината -> имя). Получается, что координата объекта - это его уникальный идентификатор. Если у объектов фиксированное положение и его никак нельзя менять, то кажется, что логика рабочая, но какая-то она корявая и неуниверсальная. Намного проще и логичнее выглидит метод присвоения каждому объекту цветое ID и определение объекта через glReadPixels (можно и "origin point" узнать, зная имя объекта). Мне непонятна логика работы метода "QVector3D unprojMouse(QPointF point)". Координату объекта определяет его "origin point", который можно установить куда угодно в Blender'е. Не понимаю, как unprojMouse() может найти "origin point".

@zayats80888 · 09.04.2024, 16:11

Сообщение от 8Observer8

Не понимаю, как unprojMouse() может найти "origin point".

Никак, это просто вычисление координат "пикнутой" точки относительно "origin point" какого-то объекта (т.е. в системе координат объекта).
Зачем это нужно, другой вопрос. Может зачем-то и нужно.

@8Observer8 · 09.04.2024, 16:22

Сообщение от zayats80888

в системе координат объекта

Если был бы способ, а скорее всего он есть, перевода этой точки из системы координат объекта в мировую систему координат, то можно было бы определить попадает ли какой-либо объект в сферу вокруг этой точки, а список объектов хранится в словаре: (координата -> имя), но объекты должны быть удалены друг от друга, чтобы несколько объектов не попали в эту сферу.

@zayats80888 · 09.04.2024, 16:33

Сообщение от 8Observer8

Если был бы способ, а скорее всего он есть, перевода этой точки из системы координат объекта в мировую систему координат

А что тут сложного? Просто выбросить матрицу модели, т.е. m_viewMatrix * m_modelMatrix заменить просто на m_viewMatrix в unproject.

Не по теме:

А вообще, напомню, перевод координат из пространства объекта в мировое пространство осуществляет матрица модели :)

@Igor3D · 09.04.2024, 19:10

Не по теме:

Сообщение от 8Observer8

это другая тема. Это менее приоритетно для большинства.

Не хочу Вас "подначить", но это это звучит типа

Мы помогаем студентам, а профессиональным софтом мы не занимается

Хотя, справедливости ради, проблема выбора не имеет какого-то стандартного/типового решения. До "шейдеров" было, писалось в книге Липчака, потом как-то... молчок, ф-ции выбора стали deprecated и несовместимы как glBegin/End. Хотя по-моему (могу ошибаться) выбор именно объекта там (в книге) остался

Сообщение от 8Observer8

У каждого объекта есть своя координата. Допустим, на сцене есть куб, косус и сфера. У них есть своя координата.

У самих объектов нет никакой "координаты", см напр популярный .obj файл. Полигонный объект - контейнер вертексов (как минимум их позиции) и контейнер фейсов, этого достаточно. Вероятно имеется ввиду центр объекта напр вокруг которого происходит вращение. Он часто (0, 0, 0) в модельных координатах, но иметь другой никто не запрещает - правда нужно его самому назначить и поддерживать. В любом случае в мире этот центр где угодно, как объекты расположены в сцене.

Вернемся к выбору. Из клика мыша можно извлечь луч/направление (в координатах камеры или мировых, как нравится). Не нужно получать Z с помощью glReadPixels, это никак не поможет узнать "какой объект". Какое Z брать зависит от используемой ф-ции unproject, напр для glUnproject Z = 0 передняя стенка, Z = 1 задняя. После нормирования направление одинаково.

Что дальше делать с лучом - проблема. Разумно сначала провериться на bounding box каждого объекта, это работает достаточно быстро. Из всех "пересеченных" объектов выбираем с минимальным Z до камеры, такой упрощенный выбор объекта не так уж плох. Если не устраивает - нужно проверять полигоны объекта на пересечение с лучом. Да, для объектов с миллионами фейсов это может оказаться медленным на CPU при отсутствии спец структур типа BVH. Это то же самое что делают движки физики при выбросе лучей.

Другой способ - просто прочитать цвет в (кликнутой) точке экрана и сопоставить его с цветом присвоенным каждому примитиву. Для этого не нужны никакие матрицы и unproject'ы. Это привлекает своей простотой, но возможности ограничены, все-таки картинка - не 3D сцена. Но для студентов - все хорошо

@zayats80888 · 09.04.2024, 19:30

Сообщение от Igor3D

но возможности ограничены

Я б не сказал, что сильно.

@8Observer8 · 09.04.2024, 19:48

Сообщение от Igor3D

У самих объектов нет никакой "координаты"

Даже если убрать абстракцию в виде "куб, сфера, дом, машина", а рассматривать эти объекты как облако вершин, то всё равно есть точка относительно которой заданы все эти вершины и эта точка является началом локальной (модельной) системы координат и называется она "origin point" или "pivot point". Для мировой системы координат положение "origin point" является координатой всего облака точек, как единого объекта. "Origin point" можно задать вручную, например, в Blender можно поставить 3D-курсор в любом месте, нажать "Origin", выбрать "Origin to 3D Cursor". Другого варианта координат объекта и быть не может. Поэтому фраза, что у объектов: куба, сферы и конуса есть своя координата - абсолютно верная. А фраза "У самих объектов нет никакой "координаты"" - неверна. Я же могу сказать, что я рисую объект куб по координате такой-то, а машину по координате такой-то.

@Igor3D · 09.04.2024, 20:49

Сообщение от 8Observer8

Я же могу сказать, что я рисую объект куб по координате такой-то, а машину по координате такой-то.

Сказать можете, но звучит коряво и малопонятно

Лучше "рисую куб с центром там-то". Кстати центры/pivot'ы могут быть разные для scale/rotate/translate. Заметим что смена центра не меняет позиций вертексов, она влияет на (еще одну) матрицу которая собсно и называется "модельной", в OpenGL она (для простоты) опускается.

Сообщение от zayats80888

Я б не сказал, что сильно.

Кому как

. Пример: нужно выбрать линию/отрезок. Ваши действия?

@zayats80888 · 09.04.2024, 21:19

Сообщение от Igor3D

Пример: нужно выбрать линию/отрезок. Ваши действия?

Достаточно уметь выбирать треугольник. Т.е. 3 индекса вершин + 2 барицентрические координаты + 1 индекс объекта. Если каждый компонент помещается в uint16, формата GL_RGB32 (12 байт на пиксель) будет достаточно.
По барицентрическим координатам можно понять, ребро это, вершина или ни то ни другое.

@8Observer8 · 09.04.2024, 21:47

Сообщение от Igor3D

Сказать можете, но звучит коряво и малопонятно Лучше "рисую куб с центром там-то".

Допустим, автор темы хочет нарисовать шашки. Он нашёл в интернете бесплатную модель доски и шашку. Он открыл модель шашки в Blender. Увидел, что "origin point" шашки и доски находится в их серединах. Это неудобно, потому что при отрисовке моделей по определённой координате шашка и доска будут наполовину утопать в доске/земле, поэтому он ставит "origin point" в Blender'е на нижнюю плоскость шашки/доски. Теперь, когда он загрузил доску и шашку ваша фраза "рисую первую шашку с центром в (1, 1)" и "рисую вторую шашку с центром в (3, 1)" и т.д. звучит очень коряво. Лучше "расположи первую шашку с координатой (1, 1)", "расположи вторую шашку с координатой (1, 1)" и т.д. Когда мы работает с уже загруженными моделями в OpenGL, нам неважно, где у них "origin point". Мы уже решили эту задачу в Blender'е. Автор темы хочет кликнуть по шашке, чтобы узнать её координату. Ему неважно, где находится "origin point".

@Igor3D · 09.04.2024, 22:43

Сообщение от zayats80888

Достаточно уметь выбирать треугольник. Т.е. 3 индекса вершин + 2 барицентрические координаты + 1 индекс объекта. Если каждый компонент помещается в uint16, формата GL_RGB32 (12 байт на пиксель) будет достаточно.
По барицентрическим координатам можно понять, ребро это, вершина или ни то ни другое.

Ну вот, только что было все просто, типа "красная машинка и синяя", а тут такие страсти! Как же Вы впишете в цвет индексы вершин и барицентрические? (кстати для индексов uint16 мало)

Не по теме:

Да, и где вообще брать барицентрические? Я не нашел ничего лучшего чем выкрутиться через геометрический шейдер

Сообщение от 8Observer8

поэтому он ставит "origin point" в Blender'е на нижнюю плоскость шашки/доски.

Наверное Вы имеете ввиду экспорт с пересчетом позиций вертексов (файл модели изменен)

Сообщение от 8Observer8

Теперь, когда он загрузил доску и шашку ваша фраза "рисую первую шашку с центром в (1, 1)" и "рисую вторую шашку с центром в (3, 1)" и т.д. звучит очень коряво. Лучше "расположи первую шашку с координатой (1, 1)", "расположи вторую шашку с координатой (1, 1)" и т.д.

Ага, Вас смущает что центр/pivot может не совпадать с геометрическим/визуальным центром объекта. Ну это нормально и неизбежно, все равно "где центр" в OpenGL придется "держать в уме", напр для операции поворот. А "координата" - это 3 числа (x, y, z), никакой определенности.

Не по теме:

Общение - двусторонний процесс. Не только Вы учите студентов, но и они учат Вас. И не всегда хорошему :)

@zayats80888 · 09.04.2024, 22:54

Не по теме:

Сообщение от Igor3D

Я не нашел ничего лучшего чем выкрутиться через геометрический шейдер

Без него никак, те же индексы вершин треугольника для фрагмента только в нем можно назначить.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Igor3D

Как же Вы впишете в цвет индексы вершин и барицентрические?

Все упаковывается нормально (формат RGB32UI, забыл уточнить)

@Igor3D · 09.04.2024, 23:37

Сообщение от zayats80888

те же индексы вершин треугольника для фрагмента только в нем можно назначить.

Не вижу как (индексы), поясните. Спасибо

Сообщение от zayats80888

Достаточно уметь выбирать треугольник.

Сообщение от zayats80888

По барицентрическим координатам можно понять, ребро это, вершина или ни то ни другое.

Отрезки - необязательно ребра, это могут быть сами исходные данные. И попасть "точно в линию" мышем, мягко говоря, затруднительно. А при попадании будет цвет искаженный анти-алиасом/мультисамплингом. Я правильно понимаю что придется рендерить в текстуру?

@8Observer8 · 09.04.2024, 23:44

Сообщение от Igor3D

Наверное Вы имеете ввиду экспорт с пересчетом позиций вертексов (файл модели изменен)

Допустим, он сам создаёт модель шашки с нуля. Он создаёт кольцо и экструдирует его наверх в Edit Mode. Получается, что "origin point" располагается не в середине шашки, а в низнем основании цилиндра. Либо он создал модель человека. Где обычно распологают "origin point" для модели человека? Обычно, где-то между ступнями.

Сообщение от Igor3D

Ага, Вас смущает что центр/pivot может не совпадать с геометрическим/визуальным центром объекта.

Не, меня это не смущает, а наоборот, это вполне нормально. Я абсолютно о другом писал. Есть класс Model, у этого класса есть три переменные: position, scale, rotation. Есть метод draw() в котором считается матрица модели. Я рисую дом и машину. Я знаю, что "origin point" у дома и машины расположен в подножие, чтобы они не проваливась под землю, когда я им выставляю координату по Y равную 0. Вполне логично, что выставив переменную position перед рисованием я выставляю позицию объекта (x, y, z), то есть, другими словами, координату объекта. Для меня слово "позиция" это синоним слова "координата". Можно сказать, что дом имеет позицию (0, 0, 0), а машина имеет позицию (5, 0, 5).

@zayats80888 · 09.04.2024, 23:49

Сообщение от Igor3D

Не вижу как (индексы), поясните. Спасибо

В вершинном шейдере к вершине привязывем атрибут с значением gl_VertexID, в геометрическом шейдере на входе 3 вершины и на выходе 3 (треугольник), к выходным атрибутам каждой вершины привязываем uvec3 (три индекса (gl_in[0].id, gl_in[1].id, gl_in[2].id)) без интерполяции и vec3 (барицентрические координаты, (1,0,0) или (0,1,0) или (0,0,1) соответственно) с интерполяцией. id объекта и остальные атрибуты само собой я не упоминаю.

Сообщение от Igor3D

И попасть "точно в линию" мышем, мягко говоря, затруднительно.

Ну можно прочитать кусочек 3x3, например, рядом с курсором и выбрать из него.

Сообщение от Igor3D

А при попадании будет цвет искаженный анти-алиасом/мультисамплингом. Я правильно понимаю что придется рендерить в текстуру?

Естественно в текстуру, кто ж вам даст такой формат для буфера окна назначить.

@Igor3D · 10.04.2024, 00:49

Сообщение от 8Observer8

Где обычно распологают "origin point" для модели человека? Обычно, где-то между ступнями

Неудачный пример, для (полигонной) модели человека обычная позиция не работает, она управляется бонами, первая из которых обычно где-то в районе пупка/таза ("pelvis")

Сообщение от 8Observer8

Можно сказать, что дом имеет позицию (0, 0, 0), а машина имеет позицию (5, 0, 5).

Хорошо, что такое "позиция объекта" в сцене? Это точка (координата в мире) где сейчас находится центр/pivot объекта. Не нужно (упорно) избегать этих слов: центр/pivot. "Рисуем по координате" человек употребил случайно, по незнанию, цепляться за этот ужас не стоит

Сообщение от zayats80888

gl_VertexID

Ни разу его не использовал. Понял, спасибо
Не сомневаюсь что Вы все это (успешно) реализовали. Но.. насколько, так ли уж прост этот путь? Ваня и я не знали и половины что Вы рассказали

Это было бы как-то оправдано при "отсутствии альтернативы", но ведь она есть. Вот геометрический шейдер. В нем есть все (или доступ ко всему) что нужно для определения пересечения луча с примитивом (любым). И главное - индекс примитива. Ну и почему бы там (в геометрическом шейдере) и не посчитать "пересекает или нет"? Правда придется наделать серию шейдеров для разных примитивов и/или способов выбора, но каждый из них простой. Остается только передать индексы найденных примитивов на CPU. Там можно по-всякому, но даже для древнего 3.3 есть штатный способ

@8Observer8 · 10.04.2024, 02:53

Не по теме:

Удалил, чтобы дальше флуд не разводить

@8Observer8 · 11.04.2024, 00:45

Немного переделал свой пример из сообщения #18. Вывожу доску и две шашки - чёрную и белую. При клики по шашкам выводятся соответствующие сообщения - имя и координата шашки:

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
        glReadPixels(m_mousePosX, m_mousePosY, 1, 1, GL_RGBA,
            GL_UNSIGNED_BYTE, pixelColor);
        // qDebug() << pixelColor[0] << pixelColor[1] << pixelColor[2];
 
        GLubyte r = pixelColor[0];
        GLubyte g = pixelColor[1];
        GLubyte b = pixelColor[2];
 
        if (r == 255 && g == 0 && b == 0)
        {
            qDebug() << "Black checker. Coordinates:" << m_pBlackChecker->position;
        }
        else if (r == 0 && g == 255 && b == 0)
        {
            qDebug() << "White checker. Coordinates:" << m_pWhiteChecker->position;
        }

Добавил "touchEvent", чтобы работало на Android:

C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
void OpenGLWindow::touchEvent(QTouchEvent *event)
{
    switch (event->type())
    {
        case QEvent::TouchBegin:
        {
            m_isMouseClicked = true;
            m_mousePosX = event->points()[0].position().x() * devicePixelRatio();
            m_mousePosY = (height() - event->points()[0].position().y() - 1) * devicePixelRatio();
            event->accept();
            update();
            break;
        }
    }
}

Запускаю по USB-кабелю. Вывожу изображение с телефона на экран ноутбука с помощью программы scrcpy: https://github.com/Genymobile/scrcpy

Я касаюсь белой и чёрной шашек на Android'е и их координаты выводятся в консоль Qt Creator'а:

Можно запустить в браузере и открыть консоль браузера (Ctrl+Shift+J на Chrome и Edge): https://661705aed990b65775b938... tlify.app/ Собрано с помощью WebAssembly из Qt Creator'а.

Бесплатные модели доски и шашек взять здесь: https://sketchfab.com/3d-model... 451e76491e

Сделал текстуру сам с теми же цветам, что и оригинальные материалы. Я создал текстуру 9x9 пикселей в GIMP и загрузил её в Blender, чтобы сделать развертку, например, для клеток доски рамки доски, которая умещается в один пиксель. Подсмотрел, так часто делают. Очень эффективно.

Миниатюры

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Запустил конкурс "тем и промптов для текстовых квестов созданных почти чисто ИИ" Adler 06.10.2026 Всем привет! За последние три-четыре дня я создал более 16 текстовых квестовых игр используя преимущественно по одному запросу к ИИ на игру. Мне так понравилось смотреть все ветки/ сцены во всех. . .	ИИ не может найти нужный язык в списке Supersumestria 05.10.2026 Я ему даю вот такое изображение и прошу найти и подчеркнуть немецкий язык. Возвращает он вот это: https:/ / i. **********/ vqBWLe2. png Нужную строчку в 3й колонке просто выдумал. . Это. . .	Новая последняя моя музыка в SUNO zorxor 05.10.2026 Здравствуйте, дорогие мои друзья! С большой радостью я хотел бы представить вам свою новую последнею музыку, которую сгенерировала мне по моей просьбе нейросеть SUNO. С уважением, zorxor. Это. . .	Nekobox - outbounds[0].transport: unknown transport type: raw damix 01.10.2026 Фикс ошибки Правым кликом по серверу -> отладочная информация -> edit Заменить "net": "raw", на "net": "tcp", Нажать кнопку reload.
Программный домашний кинотеатр russiannick 27.09.2026 Сподобился на программный домашний кинотеатр. В качестве ЯВУ по традиции выбрал js. В помощники взял Яндекс-Алису. Было создано три зала на разные интересы. исторические и ретро сериал Хичкок. . .	Беседа с ИИ о программистах, недопускающих к созданию и правке кода генеративные ИИ и причины этого zorxor 21.09.2026 Раньше я радовался или получал некоторые эмоции, пусть небольшие, но всё же, от самого процесса написания кода, рекомпиляции и запуска, видя постепенное развитие программы и прочее. А теперь лень. . .	Мобильное приложение ColorStep pavlinmavlin 17.09.2026 Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .	Запрет дублирования строк в табличной части Maks 13.09.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .

@Валерка 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.11.2014 Сообщений: 18

	Поиск местонахождения объектов в opengl. Qt 07.11.2014, 18:55. Показов 7979. Ответов 58 Метки нет (Все метки) Доброго времени суток! Делаю программу в Кьюте, которая строит множество объектов на экране с помощью OpenGL. Эти объекты я одновременно могу масштабировать, изменяя размеры окна с помощью glOrtho(), поворачивать с помощью функции glRotate*(). Проблема заключается в том, что мне нужно при наведении курсора выяснить, на какой объект он был наведён. Не могу понять, как это реализовать. Нужно, чтобы определялась хотя бы координата этого объекта, по которой он строился. Дальше, естественно, легко определить будет, что за объект. То есть нужно, чтобы я навёл курсор, и волшебство мне выдало координаты объекта в x, y, z. Есть у кого какие соображения? 0

@8Observer8
	10.04.2024, 02:53
	Не по теме: Удалил, чтобы дальше флуд не разводить 0