29. OpenGL--选择和反馈

理论基础 

选择和反馈：整的来说就是鼠标点击，然后算出到底点击的是哪个物体。在选择和反馈模式下，绘制信息返回给应用程序而不是像在渲染模式中那样送往帧缓冲，在这种模式下，屏幕将被冻结，没有图形出现。实现的一般步骤是：1，创建选择缓存，用于记录返回的点中物体信息 2，调用glRenderMode(GL_SELECT)进入选择模式 3，用glInitName()，glPushName()等来初始化名字栈 4，定义视景体 5，绘图同时设置对应名字 6，退出选择模式并处理返回的点中物体数据(glRenderMode(GL_RENDER))。

注释： 

1，本节内容在OpenGL 3.1以后已经废除了，当初OpenGL其实也就是想让硬件做，达到加速目的。但现在其实都是软件做，而且性能更高。因为软件做的话，有八叉树之类的，可以先剔除一大部分物体。 

2，OpenGL中的选择和反馈是与普通渲染方式不同的一种特殊的渲染方式。我们使用时一般是先在帧缓存中渲染普通场景,然后进入选择模式重绘场景,此时帧缓存的内容并无变化。也就是说,为了选择某些物体,我们需要在一帧中使用不同的渲染方式将其渲染两遍。我们知道对对象进行渲染是比较耗时的操作,当场景中需要选择的对象多而杂的时候,采用这个机制是非常影响速度的。
代码示例

#include "GLTools.h"

#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

int board[3][3]; //记录方块对应颜色值

/* 清除每个方块颜色值 */
void init(void)
{
int i, j;
for (i = 0; i < 3; i++)
for (j = 0; j < 3; j ++)
board[i][j] = 0;
glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
}

/*绘制方块，用2个名字(row, col) 标志方块，这时堆栈深度就只有2，
如果只用一个名字标志物体，那么对应堆栈大小就是1，即每次替换栈顶数据*/
void drawSquares(GLenum mode)
{
GLuint i, j;
for (i = 0; i < 3; i++) {
if (mode == GL_SELECT)
glLoadName (i);//替换栈顶数据，作为第一个名字
for (j = 0; j < 3; j ++) {
if (mode == GL_SELECT)
glPushName (j);//压入第二个名字
glColor3f ((GLfloat) i/3.0, (GLfloat) j/3.0,
(GLfloat) board[i][j]/3.0);
glRecti (i, j, i+1, j+1);
if (mode == GL_SELECT)
glPopName ();//弹出栈顶名字，堆栈大小恢复为1
}
}
}

/*打印选择信息*/
void processHits (GLint hits, GLuint buffer[])
{
unsigned int i, j;
GLuint ii, jj, names, *ptr;

printf ("hits = %d\n", hits);
ptr = (GLuint *) buffer;
for (i = 0; i < hits; i++) {    /*  for each hit  */
names = *ptr;
printf (" number of names for this hit = %d\n", names); ptr++;
printf("  z1 is %g;", (float) *ptr/0x7fffffff); ptr++;
printf(" z2 is %g\n", (float) *ptr/0x7fffffff); ptr++;
printf ("   names are ");
for (j = 0; j < names; j++) { /*  for each name */
printf ("%d ", *ptr);
if (j == 0)  /*  set row and column  */
ii = *ptr;
else if (j == 1)
jj = *ptr;
ptr++;
}
printf ("\n");
board[ii][jj] = (board[ii][jj] + 1) % 3;
}
}

#define BUFSIZE 512

void pickSquares(int button, int state, int x, int y)
{
GLuint selectBuf[BUFSIZE];
GLint hits;
GLint viewport[4];

if (button != GLUT_LEFT_BUTTON || state != GLUT_DOWN)
return;

glGetIntegerv (GL_VIEWPORT, viewport);
//创建选择缓冲，用于返回点击记录的数组
glSelectBuffer (BUFSIZE, selectBuf);
//设置状态为选择模式
(void) glRenderMode (GL_SELECT);

//初始化名字堆栈，即清除堆栈
glInitNames();
//压入一个初始数据到栈顶，保证堆栈不为空
glPushName(0);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glPushMatrix ();
glLoadIdentity ();
//挑选矩阵即点击区域
gluPickMatrix ((GLdouble) x, (GLdouble) (viewport[3] - y), 5.0, 5.0, viewport);
gluOrtho2D (0.0, 3.0, 0.0, 3.0);
drawSquares (GL_SELECT);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glPopMatrix ();
glFlush ();

hits = glRenderMode (GL_RENDER);
processHits (hits, selectBuf);//打印选择缓冲的数据
glutPostRedisplay();
}

void display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
drawSquares (GL_RENDER);
glFlush();
}

void reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, w, h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluOrtho2D (0.0, 3.0, 0.0, 3.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key) {
case 27:
exit(0);
break;
}
}

int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize (100, 100);
glutInitWindowPosition (100, 100);
glutCreateWindow (argv[0]);
init ();
glutReshapeFunc (reshape);
glutDisplayFunc(display);
glutMouseFunc (pickSquares);
glutKeyboardFunc (keyboard);
glutMainLoop();
return 0;
}

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