Глава 15. Выбор объектов

Предположим, что пользователь щелкает по точке экрана s = (x, y). На рис. 15.1 видно, что в этом случае пользователь выбрал чайник. Однако приложение не может немедленно определить, что при щелчке по точке s выбран именно чайник. Существует техника, позволяющая определить, какой именно из объектов сцены выбран. Эта техника называется выбором объектов (picking).

Рис. 15.1. Пользователь выбирает чайник

Мы знаем о чайнике то, что его изображение было спроецировано на область экрана внутри которой находится точка s. Более правильно будет сказать, что чайник споецирован в окне проекции таким образом, что точка окна проекции p, соответствующая точке экрана s находится внутри занимаемой им области. Так как эта задача зависит от связи между объектом и его проекцией, решение нам поможет найти рис. 15.2.

Рис. 15.2. Луч, проходящий через точку p, пересекает объект, если точка p находится внутри его проекции. Обратите внимание, что точка p в окне проекции соответствует точке s на экране, по которой щелкнул пользователь

На рис. 15.2 видно, что луч, начинающийся в начале координат и проходящий через точку p пересекает тот объект, внутри которого находится точка p, в нашем случае это чайник. Следовательно, вычислив луч выбора мы можем перебрать все объекты сцены и проверить, пересекает ли их луч. Тот объект, который пересекает луч, и будет тем объектом, который выбрал пользователь. Ну и снова скажем, что в нашем примере это чайник.

Итак, в примере у нас есть точка s и чайник. В общем случае у нас есть точка экрана по которой щелкнул пользователь. Теперь нам надо вычислить луч выбора и проверить все объекты сцены, не пересекает ли их этот луч. Тот объект, который пересекает луч и будет тем объектом, который выбрал пользователь. Может случиться так, что луч не пересекает никаких объектов. Например, на рис. 15.1 пользователь может не выбирать один из четырех объектов на экране, а щелкнуть по белому фону, и луч выбора не пересечет ни один из объектов. Таким образом мы можем заключить, что если луч не пересекает ни один из объектов сцены, значит пользователь выбрал фон или что-нибудь не представляющее для нас интереса.

Выбор объектов используется во всех играх и трехмерных приложениях. Например, почти всегда пользователь взаимодействует с объектами игрового мира щелкая по их изображениям мышью. Игрок может щелкнуть по врагу, чтобы выстрелить в него, или по предмету, чтобы взять его. Чтобы игра правильно реагировала на действия пользователя, нам надо определить по какому объекту произведен щелчок (это враг или предмет?) и местоположение этого объекта в пространстве (куда должен быть выпущен снаряд или может ли игрок дотянуться до этого предмета?). На все эти вопросы и дает ответ выбор объектов.