카메라 뒤의 점을 올바르게 투사하려면 어떻게합니까?

관심 장소 위에 느낌표를 표시하는 3D 게임을 만들고 있습니다.

2D 화면에서 마커를 어디에 놓아야하는지 확인하기 위해 마커가 있어야 할 3D 포인트를 수동으로 투영하고 있습니다.

다음과 같이 보입니다 :

꽤 좋아 보인다. 마커가 화면 바깥에 있으면 좌표를 화면에 맞추기 위해 단순히 좌표를 자릅니다. 다음과 같이 보입니다 :

지금까지 아이디어는 꽤 잘 진행되고 있습니다. 그러나 관심 지점이 카메라 뒤에있을 때 결과 X, Y 좌표가 양수 / 음수로 반전되어 다음과 같이 화면의 반대편 모서리에 마커가 나타납니다.

(프로젝션 된 클램프 지점은 마커의 끝입니다. 마커의 회전은 신경 쓰지 마십시오)

절두체 뒤의 좌표가 X와 Y로 반전되기 때문에 의미가 있습니다. 따라서 내가하고있는 것은 좌표가 카메라 뒤에서 좌표를 뒤집는 것입니다. 그러나 좌표를 반전 해야하는 조건이 무엇인지 여전히 알지 못합니다.

이것은 현재 프로젝션 코드의 모습입니다 (C #에서 SharpDX 사용).

    public override PointF ProjectPosition(float viewportWidth, float viewportHeight, float y)
    {
        var projectionMatrix = Matrix.PerspectiveFovRH(GetCalibratedFOV(Camera.FOV, viewportWidth, viewportHeight), viewportWidth / viewportHeight, Camera.Near, Camera.Far);
        var viewMatrix = Matrix.LookAtRH(new Vector3(Camera.PositionX, Camera.PositionY, Camera.PositionZ), new Vector3(Camera.LookAtX, Camera.LookAtY, Camera.LookAtZ), Vector3.UnitY);
        var worldMatrix = Matrix.RotationY(Rotation) * Matrix.Scaling(Scaling) * Matrix.Translation(PositionX, PositionY, PositionZ);
        var worldViewProjectionMatrix = worldMatrix * viewMatrix * projectionMatrix;

        Vector4 targetVector = new Vector4(0, y, 0, 1);
        Vector4 projectedVector = Vector4.Transform(targetVector, worldViewProjectionMatrix);

        float screenX = (((projectedVector.X / projectedVector.W) + 1.0f) / 2.0f) * viewportWidth;
        float screenY = ((1.0f - (projectedVector.Y / projectedVector.W)) / 2.0f) * viewportHeight;
        float screenZ = projectedVector.Z / projectedVector.W;

        // Invert X and Y when behind the camera
        if (projectedVector.Z < 0 ||
            projectedVector.W < 0)
        {
            screenX = -screenX;
            screenY = -screenY;
        }

        return new PointF(screenX, screenY);
    }

보시다시피, 현재 아이디어는 Z 또는 W 좌표가 음수 일 때 좌표를 반전시키는 것입니다. 대부분의 경우 작동하지만 여전히 작동하지 않는 매우 구체적인 카메라 위치가 있습니다. 특히이 점은 하나의 좌표가 작동하고 다른 하나는 작동하지 않음을 나타냅니다 (올바른 위치는 오른쪽 아래 여야 함).

나는 때 반전을 시도했다 :

• Z 부정적 (이것이 나에게 가장 의미가있는 것입니다)
• W 음수 (음수 W 값의 의미를 이해하지 못함)
• 하나 Z또는 W음수 (현재 대부분의 시간을 작동하고 무엇을)
• Z그리고 W다른 표시가 있습니다. 일명 : Z / W < 0(나에게 이해가됩니다.하지만 작동하지 않습니다)

그러나 여전히 내 모든 포인트가 올바르게 투영되는 일관된 방법을 찾지 못했습니다.

어떤 아이디어?

조금 다르게하는 것은 어떻습니까?

평소대로 시작하고 뷰포트 내에서 모든 마커를 렌더링합니다. 마커가 뷰포트 외부에있는 경우 다음을 수행하십시오.

1. 마커의 위치를 ​​얻는다 A
2. 카메라의 위치를 ​​잡습니다 B( 카메라 앞에 약간있을 수 있음)
3. AB이 둘 사이의 3D 벡터 계산
4. 벡터를 2D 화면 경계로 변환하고 정규화합니다 ( A뷰 중앙에 있고 B뷰 경계에 부딪 힙니다).

컬러 라인은 AB벡터입니다. 가는 검은 선은 문자 높이입니다. 오른쪽은 2D 화면입니다

5. 카메라 뒤에있는 모든 것이 항상 아래쪽 가장자리로 진행된다는 규칙을 추가하십시오.
6. 마커 크기 및 오버랩과 관련하여 화면 공간에 마커를 그립니다.

뷰포트를 끄는 마커가 위치간에 점프하는지 확인하기 위해 시도해야 할 수도 있습니다. 이 경우 마커가 뷰포트의 경계에 접근 할 때 위치를 파악할 수 있습니다.

세 벡터 감안할 때 [camera position], [camera direction]하고 [object position]. [camera direction]및 의 내적을 계산합니다 [object position]-[camera position]. 결과가 음수이면 물체가 카메라 뒤에 있습니다.

귀하의 코드를 올바르게 이해했다면 다음과 같습니다.

if((PositionX - Camera.PositionX) * Camera.LookAtX
    + (PositionY - Camera.PositionY) * Camera.LookAtY
    + (PositionZ - Camera.PositionZ) * Camera.LookAtZ
    < 0)

(Z <0 || W <0)이 아닌 테스트 만 (투영 된 W <0).

일부 클립 공간 공식 ( 기침 OpenGL 기침 )에서 가시 범위는 양수 및 음수 Z 값을 포함하지만 W는 항상 카메라 앞에서 양수이고 음수는 음수입니다.

float screenX = (((projectedVector.X / abs(projectedVector.W)) + 1.0f) / 2.0f) * viewportWidth;
float screenY = ((1.0f - (projectedVector.Y / abs(projectedVector.W))) / 2.0f) * viewportHeight;

그리고이 부분을 제거

// Invert X and Y when behind the camera
if (projectedVector.Z < 0 || projectedVector.W < 0)
{
    screenX = -screenX;
    screenY = -screenY;
}

빌보드를 사용해보십시오. 그러면 자동으로 사진이 카메라를 향하게하고 자동으로 적절한 위치의 화면에 사진이 그려집니다