QT C++ QOpenglwidget 屏幕坐标转世界坐标

在使用Qt和C++开发3D图形界面时，经常需要将屏幕坐标转换成对应的世界坐标。屏幕坐标通常是指在窗口中的像素坐标，而世界坐标则是指3D空间中物体的坐标。在OpenGL中，这种转换通常涉及视图变换、投影变换等概念。

要实现屏幕坐标到世界坐标的转换，需要执行以下几个步骤：
1. 获取鼠标事件中的屏幕坐标。
2. 将屏幕坐标转换为归一化的设备坐标（Normalized Device Coordinates, NDC）。
3. 将NDC坐标通过逆投影矩阵转换为裁剪坐标（Clip Coordinates）。
4. 最后通过逆视图矩阵将裁剪坐标转换为世界坐标。

具体步骤如下：

// 假设你已经有了鼠标点击事件中的屏幕坐标，存储在变量mouseX和mouseY中
glm::vec2 screenCoords(mouseX, mouseY);

// 获取OpenGL状态机中的视图矩阵和投影矩阵
glm::mat4 viewMatrix = ...; // 获取视图矩阵
glm::mat4 projectionMatrix = ...; // 获取投影矩阵

// 获取当前OpenGL窗口的尺寸
QSize windowSize = ...; // 获取窗口尺寸

// 将屏幕坐标转换为归一化的设备坐标
glm::vec4 ndcCoords;
ndcCoords.x = (screenCoords.x / windowSize.width()) * 2.0f - 1.0f;
ndcCoords.y = (screenCoords.y / windowSize.height()) * 2.0f - 1.0f;
ndcCoords.z = -1.0f; // 这个值可能需要根据实际情况调整
ndcCoords.w = 1.0f;

// 逆投影矩阵乘以归一化设备坐标，得到裁剪坐标
glm::vec4 clipCoords = glm::inverse(projectionMatrix) * ndcCoords;

// 逆视图矩阵乘以裁剪坐标，得到世界坐标
glm::vec4 worldCoords = glm::inverse(viewMatrix) * clipCoords;
worldCoords /= worldCoords.w; // 透视除法

// worldCoords现在是转换后的世界坐标

在这个过程中，使用了`glm`库（OpenGL Mathematics）来处理矩阵和向量的运算。`glm`是一个广泛使用的数学库，专门用于图形软件的开发。

需要注意的是，这种方法假定了一个左手坐标系统，如果你使用的是右手坐标系统，需要相应调整。此外，根据具体的视图和投影设置，可能还需要对NDC坐标的z值进行适当的调整。