c++ - OpenGL 3.0 窗口碰撞检测

Question

谁能告诉我如何让三角形的顶点与屏幕的边缘发生碰撞？ 对于数学库，我使用 GLM，对于窗口创建和键盘/鼠标输入，我使用 GLFW。 我创建了透视矩阵和简单的三角形顶点数组。

然后我在顶点着色器中将所有这些相乘，例如:

gl_Position = projection * view * model * vec4(pos, 1.0);

投影矩阵定义为:

glm::mat4 projection = glm::perspective(
    45.0f, (GLfloat)screenWidth / (GLfloat)screenHeight, 0.1f, 100.0f);

我有正常工作的相机和投影仪。我可以在我的“世界”中四处走动，看到三角形站在那里。我遇到的问题是我想确保三角形与屏幕边缘发生碰撞。

我所做的是禁用摄像头，只启用键盘移动。然后我将转换矩阵初始化为 glm::translate(model, glm::vec3(xMove, yMove, -2.5f)); 并将矩阵缩放为 0.4。

现在一切正常。当我按下 RIGHT 时，三角形向右移动，当我按下 UP 时，三角形向上移动等等......问题是我不知道如何让它停止移动然后它碰到边缘。

这是我试过的:

triangleRightVertex.x 是 glm::vec3 对象。

0.4 是我在缩放矩阵中使用的缩放值。

if(((xMove + triangleRightVertex.x) * 0.4f) >= 1.0f)
{
 cout << "Right side collision detected!" << endl; 
}

当我向右移动三角形时，当第三个顶点(三角形的右下角)的 x 与右侧发生碰撞时，它会检测到碰撞，但在检测到之前它会超出一点点。但是当我尝试向上移动时，它会在三角形的一半向上时检测到碰撞。

我不知道该做什么，有人可以解释一下吗？

Answer 1

三角形的每个顶点坐标通过model矩阵从模型空间转换到世界空间，通过view矩阵从世界空间转换到 View 空间，并通过从 View 空间到裁剪空间的 projection 矩阵。 gl_Position 是 Homogeneous coordinate在剪辑空间中并由 Perspective divide 进一步转换从剪辑空间到标准化设备空间。归一化设备空间是一个立方体，右、下、前为(-1, -1, -1)，左、上、后为(1, 1, 1)。
此(体积)立方体中的所有几何体在视口(viewport)上都是“可见的”。

在剪辑空间中执行场景的剪辑。
如果 x、y 和 z 分量在倒置的 w 定义的范围内，则点在裁剪空间中> 分量和点齐次坐标的w分量:

-w <=  x, y, z  <= w

您要做的是检查三角形的顶点 x 坐标是否被剪裁。所以你必须检查剪辑空间坐标的 x 组件是否在 View 体积中。

计算顶点在 CPU 上的裁剪空间位置，就像顶点着色器一样。 glm library非常适合这样的事情:

glm::vec3 triangleVertex = ... ; // new model coordinate of the triangle
glm::vec4 h_pos = projection * view * model * vec4(triangleVertex, 1.0);

bool x_is_clipped = h_pos.x < -h_pos.w || h_pos.x > h_pos.w;

如果您不知道 model 矩阵和 view 矩阵如何转换三角形的方向，那么您必须对所有 3 个顶点执行此操作三角形的坐标-