java - 将 3D 点投影到 2D 屏幕坐标

Question

我正在尝试将一个点从 3D 世界空间投影到 2D 屏幕坐标。我几乎已经解决了所有问题，但我很难真正表达这一点。

设置如下:

Pitch = 90 (all the way up, looking down)

Yaw = 0 (facing north)

Roll = 0 (as normal)

我目前正在从相机位置转换一条光线，穿过视口(viewport)的中心，一直到截锥体的末端， 调试光线时，值为 0、-1、0，这意味着它朝下，因此这似乎是正确的。现在我想要实现的是将固定相机点(光线中间的点)从 3D 投影到 2D。

旋转相机时，投影点应位于视口(viewport)的中心，但不幸的是，事实并非如此。

当前输出:

视口(viewport) 800 x 600

projectTo2D: vector: Vector4f: 0.0 0.0 500.0 1.0
World matrix:
1.0 0.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0 0.0
0.0 0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 0.0 1.0

View matrix:
0.99999994 0.0 0.0 0.0
0.0 -4.371139E-8 -1.0 2.1855694E-5
0.0 1.0 -4.371139E-8 -500.0
0.0 0.0 0.0 1.0

Projection matrix:
-0.75 0.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0 0.0
0.0 0.0 1.0000999 -0.10000999
0.0 0.0 1.0 0.0

Projection world view:
-0.74999994 0.0 0.0 0.0
0.0 -4.371139E-8 -1.0 2.1855694E-5
0.0 1.0000999 -4.3715755E-8 -500.14996
0.0 1.0 -4.371139E-8 -500.0

HDC: Vector4f: 0.0 -499.99997 -500.15 -500.00003
NDC: Vector4f: -0.0 0.9999999 1.0002999 1.0
Viewport coordinates: 400.0, 599.99994

Answer 1

首先，您正在投影一个普通的 3D vector 。这样做，您会忽略矩阵的平移和透视部分。使用 4d vector ，其中 1 作为 w 分量。

其次，您缺少 w 剪辑:

transform(matrix, vector);

vector.x /= vector.w;
vector.y /= vector.w;
vector.z /= vector.w;
vector.w /= vector.w;