什么是在OpenGL ES 2.0（iOS）中选择已绘制对象的最佳方法？
我正在绘制点。
iOS上的OpenGL ES 2.0对象拾取
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- user400055
1
http://www.lighthouse3d.com/opengl/picking/index.php3?color1 - namar0x0309
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这里是一个可用的颜色选择原型，在大多数旧版ipad上测试良好。实际上，这是InCube Chess项目的一部分，可在应用商店中找到。您将看到的主要代码位于从GLKViewController派生的类中，如下所示：
这意味着您在其中有GLKView: ((GLKView *)self.view)。
以下是一些属性：
不要忘记在您的*.m文件中进行合成。
想法是在你的桌子上放置象棋棋子（或者在3D场景中放置一些物体），然后你需要通过点击屏幕来找到清单中的一个棋子。也就是说，你需要将你的2D屏幕点击坐标（在这种情况下为@point）转换为棋子实例。
每个棋子都有它唯一的“印章”id。你可以从1开始分配印章，直到某个值。选择函数返回通过点击坐标找到的棋子印章。然后，有了印章，你可以轻松地通过哈希表或数组找到你的棋子，方法如下：
"sealhash"是一个NSMutableDictionary。
现在这是主要的选择函数。请注意，我的GLKView是抗锯齿的，并且您不能使用其缓冲区进行颜色选择。这意味着您需要创建自己的离屏缓冲区，仅用于选择目的并禁用抗锯齿功能。
请注意函数考虑了显示比例（视网膜或新的iPad）。
以下是在上述函数中使用的 render() 函数。需要注意的是，为了渲染目的，它清除了带有一些背景色的缓冲区，并使它变成黑色，以便您可以轻松地检查是否完全点击了任何部分。
下面是我们如何绘制这个部件。
这是如何使用上述函数的方法。
这基本上就是它。您将拥有非常精确的选择算法，比光线追踪或其他算法更好。
这里提供了push/pop矩阵的辅助程序。
希望这可以有所帮助并可能永久解决“选择问题”：)
@interface IncubeViewController : GLKViewController
这意味着您在其中有GLKView: ((GLKView *)self.view)。
以下是一些属性：
@property (strong, nonatomic) EAGLContext *context;
@property (strong, nonatomic) GLKBaseEffect *effect;
不要忘记在您的*.m文件中进行合成。
@synthesize context = _context;
@synthesize effect = _effect;
想法是在你的桌子上放置象棋棋子（或者在3D场景中放置一些物体），然后你需要通过点击屏幕来找到清单中的一个棋子。也就是说，你需要将你的2D屏幕点击坐标（在这种情况下为@point）转换为棋子实例。
每个棋子都有它唯一的“印章”id。你可以从1开始分配印章，直到某个值。选择函数返回通过点击坐标找到的棋子印章。然后，有了印章，你可以轻松地通过哈希表或数组找到你的棋子，方法如下：
-(Piece *)findPieceBySeal:(GLuint)seal
{
/* !!! Black background in off screen buffer produces 0 seals. This allows
to quickly filter out taps that did not select anything (will be
mentioned below) !!! */
if (seal == 0)
return nil;
PieceSeal *sealKey = [[PieceSeal alloc] init:s];
Piece *p = [sealhash objectForKey:sealKey];
[sealKey release];
return p;
}
"sealhash"是一个NSMutableDictionary。
现在这是主要的选择函数。请注意，我的GLKView是抗锯齿的，并且您不能使用其缓冲区进行颜色选择。这意味着您需要创建自己的离屏缓冲区，仅用于选择目的并禁用抗锯齿功能。
- (NSUInteger)findSealByPoint:(CGPoint)point
{
NSInteger height = ((GLKView *)self.view).drawableHeight;
NSInteger width = ((GLKView *)self.view).drawableWidth;
Byte pixelColor[4] = {0,};
GLuint colorRenderbuffer;
GLuint framebuffer;
glGenFramebuffers(1, &framebuffer);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, framebuffer);
glGenRenderbuffers(1, &colorRenderbuffer);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, colorRenderbuffer);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_RGBA8_OES, width, height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0_OES, GL_RENDERBUFFER, colorRenderbuffer);
GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if (status != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) {
NSLog(@"Framebuffer status: %x", (int)status);
return 0;
}
[self render:DM_SELECT];
CGFloat scale = UIScreen.mainScreen.scale;
glReadPixels(point.x * scale, (height - (point.y * scale)), 1, 1, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pixelColor);
glDeleteRenderbuffers(1, &colorRenderbuffer);
glDeleteFramebuffers(1, &framebuffer);
return pixelColor[0];
}
请注意函数考虑了显示比例（视网膜或新的iPad）。
以下是在上述函数中使用的 render() 函数。需要注意的是，为了渲染目的，它清除了带有一些背景色的缓冲区，并使它变成黑色，以便您可以轻松地检查是否完全点击了任何部分。
- (void) render:(DrawMode)mode
{
if (mode == DM_RENDER)
glClearColor(backgroundColor.r, backgroundColor.g,
backgroundColor.b, 1.0f);
else
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
/* Draw all pieces. */
for (int i = 0; i < [model->pieces count]; i++) {
Piece *p = [model->pieces objectAtIndex:i];
[self drawPiece:p mode:mode];
}
}
下面是我们如何绘制这个部件。
- (void) drawPiece:(Piece *)p mode:(DrawMode)mode
{
PieceType type;
[self pushMatrix];
GLKMatrix4 modelViewMatrix = self.effect.transform.modelviewMatrix;
GLKMatrix4 translateMatrix = GLKMatrix4MakeTranslation(p->drawPos.X,
p->drawPos.Y,
p->drawPos.Z);
modelViewMatrix = GLKMatrix4Multiply(modelViewMatrix, translateMatrix);
GLKMatrix4 rotateMatrix;
GLKMatrix4 scaleMatrix;
if (mode == DM_RENDER) {
scaleMatrix = GLKMatrix4MakeScale(p->scale.X,
p->scale.Y, p->scale.Z);
} else {
/* !!! Make the piece a bit bigger in off screen buffer for selection
purposes so that we always sure that we tapped it correctly by
finger.*/
scaleMatrix = GLKMatrix4MakeScale(p->scale.X + 0.2,
p->scale.Y + 0.2, p->scale.Z + 0.2);
}
modelViewMatrix = GLKMatrix4Multiply(modelViewMatrix, scaleMatrix);
self.effect.transform.modelviewMatrix = modelViewMatrix;
type = p->type;
if (mode == DM_RENDER) {
/* !!! Use real pieces color and light on for normal drawing !!! */
GLKVector4 color[pcLast] = {
[pcWhite] = whitesColor,
[pcBlack] = blacksColor
};
self.effect.constantColor = color[p->color];
self.effect.light0.enabled = GL_TRUE;
} else {
/* !!! Use piece seal for color. Important to turn light off !!! */
self.effect.light0.enabled = GL_FALSE;
self.effect.constantColor = GLKVector4Make(p->seal / 255.0f,
0.0f, 0.0f, 0.0f);
}
/* Actually normal render the piece using it geometry buffers. */
[self renderPiece:type];
[self popMatrix];
}
这是如何使用上述函数的方法。
- (IBAction) tapGesture:(id)sender
{
if ([(UITapGestureRecognizer *)sender state] == UIGestureRecognizerStateEnded) {
CGPoint tap = [(UITapGestureRecognizer *)sender locationInView:self.view];
Piece *p = [self findPieceBySeal:[self findSealByPoint:tap]];
/* !!! Do something with your selected object !!! */
}
}
这基本上就是它。您将拥有非常精确的选择算法，比光线追踪或其他算法更好。
这里提供了push/pop矩阵的辅助程序。
- (void)pushMatrix
{
assert(matrixSP < sizeof(matrixStack) / sizeof(GLKMatrix4));
matrixStack[matrixSP++] = self.effect.transform.modelviewMatrix;
}
- (void)popMatrix
{
assert(matrixSP > 0);
self.effect.transform.modelviewMatrix = matrixStack[--matrixSP];
}
这里还有我使用的GLKView设置/清除函数。
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
self.context = [[[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2] autorelease];
if (!self.context)
NSLog(@"Failed to create ES context");
GLKView *view = (GLKView *)self.view;
view.context = self.context;
view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat24;
[self setupGL];
}
- (void)viewDidUnload
{
[super viewDidUnload];
[self tearDownGL];
if ([EAGLContext currentContext] == self.context)
[EAGLContext setCurrentContext:nil];
self.context = nil;
}
- (void)setupGL
{
[EAGLContext setCurrentContext:self.context];
self.effect = [[[GLKBaseEffect alloc] init] autorelease];
if (self.effect) {
self.effect.useConstantColor = GL_TRUE;
self.effect.colorMaterialEnabled = GL_TRUE;
self.effect.light0.enabled = GL_TRUE;
self.effect.light0.diffuseColor = GLKVector4Make(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
}
/* !!! Draw antialiased geometry !!! */
((GLKView *)self.view).drawableMultisample = GLKViewDrawableMultisample4X;
self.pauseOnWillResignActive = YES;
self.resumeOnDidBecomeActive = YES;
self.preferredFramesPerSecond = 30;
glDisable(GL_DITHER);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glLineWidth(2.0f);
/* Load pieces geometry */
[self loadGeometry];
}
- (void)tearDownGL
{
drawReady = NO;
[EAGLContext setCurrentContext:self.context];
[self unloadGeometry];
}
希望这可以有所帮助并可能永久解决“选择问题”：)
- Cynichniy Bandera
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@Umka您好，我能否得到您上面所解释的拾取示例代码？我是OpenGL的新手，希望一个可行的模型能够帮助我实现这个功能。 - iOS Developer
当然可以，请提供您的邮件地址，我会发送压缩文件给您。 - Cynichniy Bandera
嗨，Umka。你能否把你的代码上传到GitHub并在这里提供链接？ - neha
我怀疑你永远不会彻底解决选择问题。 :) 从像素中读取对象ID，射线投射以及更多的异乎寻常的方法都具有不同的性能特征，因此最好的答案将始终取决于您正在渲染的场景以及您用于建模和绘制它的算法和硬件。 - rickster
当然，有许多改进的空间。这只是任何人至少应该让它工作的基础。但是，考虑到它在iPad 1上可以正常运行而没有明显的故障，性能问题在这里并不是最重要的。 - Cynichniy Bandera
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这里是我的做法，基于以上解决方案，使用深度缓冲进行3D拾取并使用GLKVector3签名来检索印章：
希望这能帮到某些人，以下是我如何允许超过255个对象进行颜色选择的方法。
- 我的所有对象都有一个印章
- 我使用一个名为color的GLKVector3来从读取的像素中检索印章。使用此解决方案，您可以存储255 * 255 * 255 = 16581375个对象。
在着色器中（顶点或片段任选）
添加一个布尔值的拾取，告诉您是否执行拾取操作
uniform bool picking;
以及GLKVector3
uniform vec3 color;
如果启用了布尔选取，颜色将为GLKVector3。
if(picking)
{
colorVarying = vec4(color, 1.0);
}
在ViewController中
创建GLKVector3对象的方法（当我创建一个新的3D对象时）：
-(GLKVector3)pack:(uint)seal
{
GLKVector3 hash;
float r = seal % 255;
float g = (seal / 255) % 255;
float b = (seal / (255 * 255)) % 255;
hash = GLKVector3Make(r/255, g/255, b/255);
return hash;
}
您需要在视图控制器代码中获取触摸位置的像素，并从所选颜色中获取所选印章。
-(uint)getSealByColor:(GLKVector3)color
{
color = GLKVector3DivideScalar(color, 255);
for (MyObject *o in _objects) {
if(GLKVector3AllEqualToVector3(o.color, color))
{
return o.seal;
}
}
return 0;
}
-(void)tap:(UITapGestureRecognizer*)recognizer
{
CGPoint p = [recognizer locationInView:self.view];
GLKVector3 i = [self pickingAt:p];
_sealSelected = [self getSealByColor:i];
}
-(GLKVector3)pickingAt:(CGPoint)position
{
CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale;
GLsizei w = self.view.bounds.size.width * scale;
GLsizei h = self.view.bounds.size.height * scale;
GLuint fb;
GLuint rb;
GLuint db;
Byte pixelColor[4] = {0,};
glGenFramebuffers(1, &fb);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fb);
glGenRenderbuffers(1, &rb);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, rb);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_RGBA8_OES, w, h);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, rb);
//here we also create a depth buffer for 3D objects picking
glGenRenderbuffers(1, &db);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, db);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT16, w, h);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, db);
GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if (status != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) {
NSLog(@"Framebuffer status: %x", (int)status);
return GLKVector3Make(0.0, 0.0, 0.0);
}
//we render the scene with our picking boolean activated
[self render:YES];
glReadPixels(position.x * scale, (h - (position.y * scale)), 1, 1, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pixelColor);
glDeleteRenderbuffers(1, &db);
glDeleteRenderbuffers(1, &rb);
glDeleteFramebuffers(1, &fb);
return GLKVector3Make(pixelColor[0], pixelColor[1], pixelColor[2]);
}
希望这能帮到某些人，以下是我如何允许超过255个对象进行颜色选择的方法。
- Anthony
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1在一些猴子测试后，我花了一段时间来调查为什么这个应用程序由于内存压力而失败。你忘记删除深度缓冲区了。因此，你必须添加这个代码 "glDeleteRenderbuffers(1, & db);"。 - Aouiaiauo Eyjaajeyio
@Anthony，我是OpenGL ES 2.0和GLKit的新手。在使用颜色编码实现对象拾取时，我失败了很多次。请问是否有任何关于颜色拾取的可行示例代码？非常感谢！ - 罗大柚
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