最大化缩放距离以适合 2 objects

Question

Objective: 在 Z 轴上移动相机位置 ONLY，使平截头体适合 2 objects。

条件：

其中一个 object 将始终与相机 X 位置对齐
相机设置为透视模式，而非正交模式。
2个球体没有parent

top-view 在正交模式下看到的结果 应该如下所示：

到目前为止我做了什么：

使用三角函数可以将其视为：

知道了，objective就是找相邻的边，也就是相机到黑点的距离，还是会和黄点相配.

技术上这段代码应该找到相邻的值：

private float CalculateMaxZoomDistanceToBall()
{
    //Calculate angle from camera, should be divided of 2 cause it's placed on the middle of the line
    Camera currentCamera = cameraComp;
    angleDegrees = currentCamera.fieldOfView / 2; //(degrees)

    //pass the angle to radians 
    angleRadians = angleDegrees * Mathf.Deg2Rad;

    //Calculate the SinAngle
    sinAngle = Mathf.Sin(angleRadians);

    //Calculate Opposite       
    opposite = Mathf.Abs(blackPoint.transform.localPosition.x - yellowPoint.transform.position.x);

    //Calculate hypotenuse
    hypotenuse = opposite / sinAngle;

    //Calculate CosX
    cosAngle = Mathf.Cos(angleRadians);

    //Calculate adjacent distance
    adjacent = cosAngle * hypotenuse;
    
    return adjacent;
}

由于相机 object 位于 0，我只需将 return 值添加到 gameObject.transform.position.z

有人会说 “但这是在寻找垂直视场，你需要水平视场”，好吧，我也试过水平视场，找到了:

float vFOVrad = currentCamera.fieldOfView * Mathf.Deg2Rad; 
float cameraHeightAt1 = Mathf.Tan(vFOVrad * 0.5f);
float hFOVrad = Mathf.Atan(cameraHeightAt1 * currentCamera.aspect) * 2;
hFOV = hFOVrad * Mathf.Rad2Deg;

而且它不工作，在某些情况下，相机位置离预期位置太远，有时它很合适，而另一些情况下它就会关闭。

如有任何帮助，我们将不胜感激。

Answer 1

我会避免使用角度并在向量和平面的世界中工作。

确定黄色点在相机的哪一侧：

Camera cam = cameraComp;
Transform camTransform = cam.transform;
Vector3 yellowPos = yellowPoint.transform.position;

// <0 if on left, >0 if on right
float camDirection = Vector3.Dot(camTransform.right, yellowPos - camTransform.position);

// if it's directly straight ahead, do nothing.
if (Mathf.Approximately(camDirection, 0f)) return;

在黄色点的同一侧找到相机视口边缘的光线。视口中的高度无关紧要。

Ray edgeRay = cam.ViewportPointToRay(camDirection < 0f ? Vector3.zero : Vector3.right);

定义一个代数平面（不是物理平面）垂直于相机右侧并通过黄点的位置：

Plane yellowPlane = new Plane(camTransform.right, yellowPos);

使用代数光线投射（不是物理光线投射）找到光线与平面的交点：

float raycastDistance;
if (! yellowPlane.Raycast(edgeRay, out raycastDistance)) return; // should not return

Vector3 raycastPoint = edgeRay.GetPoint(raycastDistance);

求交点到yellowPoint位置的差值，与相机的前进方向做点积，求出相机向前移动的方法：

float forwardDelta = Vector3.Dot(camTransform.forward, yellowPos - raycastPoint);

camTransform.Translate(0f, 0f, forwardDelta);

所以，一共：

Camera cam = cameraComp;
Transform camTransform = cam.transform;
Vector3 yellowPos = yellowPoint.transform.position;

// <0 if on left, >0 if on right
float camDirection = Vector3.Dot(camTransform.right, yellowPos - camTransform.position);

// if it's directly straight ahead, do nothing.
if (Mathf.Approximately(camDirection, 0f)) return;

Ray edgeRay = cam.ViewportPointToRay(camDirection < 0f ? Vector3.zero : Vector3.right);

Plane yellowPlane = new Plane(camTransform.right, yellowPos);

float raycastDistance;
if (! yellowPlane.Raycast(edgeRay, out raycastDistance)) return; // should not return

Vector3 raycastPoint = edgeRay.GetPoint(raycastDistance);

float forwardDelta = Vector3.Dot(camTransform.forward, yellowPos - raycastPoint);

camTransform.Translate(0f, 0f, forwardDelta);

这种方法的好处在于，无论相机的方向如何，或者点与相机的相对位置如何，它都会起作用。

最大化缩放距离以适合 2 objects

Maximize zoom distance to fit 2 objects

c#

unity3d

camera

trigonometry

fieldofview