如何从2D坐标计算3D点？

Question

最近，我遇到了涉及DirectX11和3D坐标计算的困境。 我希望将鼠标坐标转换为该3D坐标。 在将多边形模型（默认立方体等）或网格对象插入空白区域时，我希望它的行为类似于Maya或Unity。 我需要什么步骤和数学运算来计算此坐标？

Answer 1

这与在光线跟踪中将屏幕坐标转换回3D空间中的光线时所用的数学运算相同。

这是旧版DirectX SDK示例“ Pick10”中的D3DXMath代码

const D3DXMATRIX* pmatProj = g_Camera.GetProjMatrix();

POINT ptCursor;
GetCursorPos( &ptCursor );
ScreenToClient( DXUTGetHWND(), &ptCursor );

// Compute the vector of the pick ray in screen space
D3DXVECTOR3 v;
v.x = ( ( ( 2.0f * ptCursor.x ) / pd3dsdBackBuffer->Width ) - 1 ) / pmatProj->_11;
v.y = -( ( ( 2.0f * ptCursor.y ) / pd3dsdBackBuffer->Height ) - 1 ) / pmatProj->_22;
v.z = 1.0f;

// Get the inverse view matrix
const D3DXMATRIX matView = *g_Camera.GetViewMatrix();
const D3DXMATRIX matWorld = *g_Camera.GetWorldMatrix();
D3DXMATRIX mWorldView = matWorld * matView;
D3DXMATRIX m;
D3DXMatrixInverse( &m, NULL, &mWorldView );

// Transform the screen space pick ray into 3D space
vPickRayDir.x = v.x * m._11 + v.y * m._21 + v.z * m._31;
vPickRayDir.y = v.x * m._12 + v.y * m._22 + v.z * m._32;
vPickRayDir.z = v.x * m._13 + v.y * m._23 + v.z * m._33;
vPickRayOrig.x = m._41;
vPickRayOrig.y = m._42;
vPickRayOrig.z = m._43;

我一直打算将其转换为DirectXMath并将其重新发布到MSDN Code Gallery已有一段时间，但它尚未到达堆栈的顶部。 上面的代码采用左手坐标。

请记住，二维屏幕位置加上转换矩阵仅提供3个自由度中的2个，因此您必须对深度进行一些假设。

还要搜索术语“以3D拾取”。