计算 PerspectiveCamera 的切片 FOV

Question

我目前有一个由两个区域组成的屏幕：

（值只是针对此特定示例假定的，当然可能因屏幕而异）。

屏幕总尺寸为 1080x1432 像素（宽 x 高），由两个区域组成，每个区域使用 glViewPort 进行裁剪。这是因为我希望区域 (1) 在缩放时不要填满屏幕。

游戏区。可以缩放。尺寸为 1080x1277 像素（宽 x 高），位于顶部。
HUD（仅供参考，此处的对象可以移动到区域 (1)。不可缩放。大小为 1080x154（宽x高）。

他们都有自己的相机。

区域(1)宽15f，高15f以上（15f以上无所谓）

我希望区域 (2) 的宽度为 7f，高度为 1f（为了方便）。因此我想相应地设置相机。我试图通过计算 FOV 来做到这一点：

float size = 1f;
float halfHeight = size * 0.5f;
halfHeight *= (float) 154 / (float) 1080;
float fullHeight = 2 * halfHeight;
float halfFovRadians = MathUtils.degreesToRadians * camera.fieldOfView * 0.5f;
float distance = halfHeight / (float) Math.tan(halfFovRadians);

camera.viewportWidth = 1080;
camera.viewportHeight = 154;
camera.position.set(0f, 0, distance);
camera.lookAt(0, 0, 0);
camera.update();

然后我创建了一个对象：

ModelBuilder builder = new ModelBuilder();
builder.begin();
builder.node();
MeshPartBuilder meshBuilder = builder.part("lattice", GL20.GL_TRIANGLES,
        VertexAttributes.Usage.Position,
        new Material(ColorAttribute.createDiffuse(Color.GRAY)));

BoxShapeBuilder.build(meshBuilder, 0f, 0f, 0f, 7f, 1f, 0f);
Model model = builder.end();
mHudModel = new ModelInstance(model);

如果我手动尝试将距离设置为 1f，我仍然可以查看框，但如果低于 1.0f，框将不会显示。计算的距离约为 0.76f。

我正在尝试使用与 https://xoppa.github.io/blog/a-simple-card-game/ 相同的概念来计算 FOV。它适用于区域 (1)。

我可以不这样用相机吗？我是否错误地计算了 FOV？为什么我的物体在距离低于 1f 时会消失？

谢谢。

Answer 1

投影矩阵描述了从场景的 3D 点到视口的 2D 点的映射。它从眼睛 space 变换到剪辑 space，并且剪辑 space 中的坐标通过除以剪辑坐标。 NDC 的范围是 (-1,-1,-1) 到 (1,1,1)。
NDC 之外的每个几何体都被剪掉了。

相机视锥的近平面和远平面之间的物体被映射到NDC的范围(-1, 1)。
（进一步查看 How to render depth linearly in modern OpenGL with gl_FragCoord.z in fragment shader?）

这意味着如果你想看到比1.0更近的物体，那么你必须设置到近平面的距离小于 1.0.

注意，近平面和远平面应尽可能靠近场景，以提高计算精度并避免 z-fighting，但 它们必须包括您想要看到的所有内容来自现场。

计算 PerspectiveCamera 的切片 FOV

Calculating frustum FOV for a PerspectiveCamera

android

opengl-es

perspectivecamera

opengl-es-2.0

libgdx