对象旋转/平移后重新计算AABB正确

Question

我在这里看到过这个主题，但它并没有真正帮助我解决问题：（所以我的解决方法是，每次我必须平移/旋转一个对象时，我都使用glPopMatrix和glPushMatrix来保持世界矩阵的完整性。原始矩阵被存储起来，一旦平移/旋转完成，我就会再次将其弹出。

到目前为止，这一切都很好，但一旦我尝试重新计算边界框，我的框就从与立方体相同的位置开始，但一旦开始旋转，边界框有时会"内爆"，因此我需要检查最大/最小角，这样它们就不会比立方体本身小，但当我旋转相机时，边界框会向一侧或另一侧移动。

我正在使用GLM加载模型，不幸的是，Legacy OpenGL，我对Legacy OGL的工作原理有些熟悉，但我认为重新计算边界框时，边界框的计算有些不对劲。

这段代码在我的渲染函数中：

glPushMatrix();
  glTranslatef(position.x, position.y, position.z);
  glRotatef(m_angle, m_torque.x, m_torque.y, m_torque.z);
  glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, mvMatrix);
  glmDraw(pModelCube, GLM_SMOOTH); // Renders the object
glPopMatrix();
glPushMatrix();
  glTranslatef(position.x, position.y, position.z);
  bb->RecalculateBox(pModelCube, mvMatrix, BBid);
  bb->DrawBox(bb->GetBoundingBox(BBid)); 
glPopMatrix();

这是我设置边界框的代码：

void AABB::initBox(BoundingBox* b)
{
    b->min.x = 10000.0f;
    b->min.y = 10000.0f;
    b->min.z = 10000.0f;
    b->max.x = -10000.0f;
    b->max.y = -10000.0f;
    b->max.z = -10000.0f;
}
BoundingBox* AABB::CreateCollisionBox(GLMmodel* model, GLMgroup* object)
{
    BoundingBox* box = (BoundingBox*)malloc(sizeof(BoundingBox));
    initBox(box);
    for(int i = 0; i < object->numtriangles; i++)
    {
        for(int j = 0; j < 3; j++)
        {
            GLuint index = model->triangles[object->triangles[i]].vindices[j];
            GLfloat x = model->vertices[index*3 + 0];
            GLfloat y = model->vertices[index*3 + 1];
            GLfloat z = model->vertices[index*3 + 2];
            if(box->min.x > x) box->min.x = x;
            if(box->min.y > y) box->min.y = y;
            if(box->min.z > z) box->min.z = z;
            if(box->max.x < x) box->max.x = x;
            if(box->max.y < y) box->max.y = y;
            if(box->max.z < z) box->max.z = z;
        }
    }
    return box;
}
void AABB::DrawBox(BoundingBox* b)
{
    if(collision)
    {
        // Sets color to red
        glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    }
    else
    {
        // Sets color to yellow
        glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
    }
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3f(b->max.x, b->max.y, b->min.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->max.y, b->min.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->min.y, b->min.z);
    glVertex3f(b->max.x, b->min.y, b->min.z);
    glEnd();
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3f(b->max.x, b->min.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->max.x, b->max.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->max.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->min.y, b->max.z);
    glEnd();
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3f(b->max.x, b->max.y, b->min.z);
    glVertex3f(b->max.x, b->max.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->max.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->max.y, b->min.z);
    glEnd();
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3f(b->max.x, b->min.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->min.y, b->max.z);
    glVertex3f(b->min.x, b->min.y, b->min.z);
    glVertex3f(b->max.z, b->min.y, b->min.z);
    glEnd();
}

最后一块是我重新计算盒子的地方：

void AABB::RecalculateBox(GLMmodel* model, float matrix[16], int &id)
{
    BoundingBox* box = boxes[id]/*(BoundingBox*)malloc(sizeof(BoundingBox))*/;
    initBox(box);
    float   dimensions[3];
    // This will get the absolute dimensions of the object
    glmDimensions(model, dimensions);
    box->max.x = dimensions[0] / 2.0f, box->min.x = -1.0f * box->max.x;
    box->max.y = dimensions[1] / 2.0f, box->min.y = -1.0f * box->max.y;
    box->max.z = dimensions[2] / 2.0f; box->min.z = -1.0f * box->max.z;
    box->max.x = matrix[0] * box->max.x + matrix[4] * box->max.y + matrix[8] * box->max.z + matrix[12];
    box->max.y = matrix[1] * box->max.x + matrix[5] * box->max.y + matrix[9] * box->max.z + matrix[13];
    box->max.z = matrix[2] * box->max.x + matrix[6] * box->max.y + matrix[10] * box->max.z + matrix[14];
    box->min.x = matrix[0] * box->min.x + matrix[4] * box->min.y + matrix[8] * box->min.z + matrix[12];
    box->min.y = matrix[1] * box->min.x + matrix[5] * box->min.y + matrix[9] * box->min.z + matrix[13];
    box->min.z = matrix[2] * box->min.x + matrix[6] * box->min.y + matrix[10] * box->min.z + matrix[14];
    box->bounds[0] = Vec(box->max.x, box->max.y, box->min.z);
    box->bounds[1] = Vec(box->min.x, box->max.y, box->min.z);
    box->bounds[2] = Vec(box->min.x, box->min.y, box->min.z);
    box->bounds[3] = Vec(box->max.x, box->min.y, box->min.z);
    box->bounds[4] = Vec(box->max.x, box->min.y, box->max.z);
    box->bounds[5] = Vec(box->max.x, box->max.y, box->max.z);
    box->bounds[6] = Vec(box->min.x, box->max.y, box->max.z);
    box->bounds[7] = Vec(box->min.x, box->min.y, box->max.z);
    //This code below is from how my bounding box was calculated before.
    /*for(int i = 0; i < object->numtriangles; i++)
    {
        for(int j = 0; j < 3; j++)
        {
            GLuint index = model->triangles[object->triangles[i]].vindices[j];
            GLfloat x = model->vertices[index*3 + 0];
            GLfloat y = model->vertices[index*3 + 1];
            GLfloat z = model->vertices[index*3 + 2];
            if(box->min.x > x) box->min.x = x;
            if(box->min.y > y) box->min.y = y;
            if(box->min.z > z) box->min.z = z;
            if(box->max.x < x) box->max.x = x;
            if(box->max.y < y) box->max.y = y;
            if(box->max.z < z) box->max.z = z;
        }
    }*/
    boxes[id] = box;
}

我一直在努力关注这篇文章如何在平移/旋转后重新计算轴对齐的边界框？但还没能让它与我上面的代码一起工作。

任何关于我哪里出错的线索都会很有帮助。

Answer 1

1. 您应该使用一个库或编写自己的函数来进行向量矩阵乘法，手动操作很容易出错（如这里所示）
2. 当与矩阵相乘时，您将覆盖矢量分量，而您仍然需要旧的值来读取（例如box->max.x.）。您应该将结果存储在一个新的框中（boxTransformed）（完成后，如果需要，您可以复制回旧的框）
3. 变换后，应采用boxTransformed的最大和最小向量中的分量最大值和最小值来生成新的边界框