3d - 透视投影-如何投影 'camera'之后的点？

Question

我正在用Java编写自己的软件光栅化程序，但遇到了一些麻烦...请看示例图像，请:

Image

该示例仅在平面上绘制简单的正方形网格。一切正常，直到我将相机移到足够近的位置，以使某些点向后移动为止。此后，如您所见，它们不再正确投影(垂直线-应当在相机后面的点投影在屏幕顶部)。

我的变换矩阵和向量与DirectX使用的变换矩阵和向量相同(PerspectiveFovLH用于投影，LookAtLH用于相机)。

我正在使用以下变换方法来投影3D点:

创建要转换的3D向量。

向量乘以ViewProjection矩阵。

之后，使用以下方法将点转换为屏幕:

// 'vector' is input vector in projection space
// projection to screen
double vX = vector.x / vector.z;        
double vY = vector.y / vector.z;

//translate
//surfaceW is width and surfaceH is height of the rendering window.
vX = (( vX + 1.0f) / 2.0f) * surfaceW;
vY = ((-vY + 1.0f) / 2.0f) * surfaceH;

return new Vector3(vX, vY, vector.z);

就像我之前说的，它可以正常工作，直到点移到摄像机后面。事实是，我可以确定该点何时位于相机后面(通过在最终变换后测试其Z值)，但是由于我正在绘制线和其他基于线的对象，因此我不能仅跳过该点。

然后，我尝试根据MSDN上的Direct3D转换管道文章来设置转换管道。

不幸的是，我也没有运气(相同的结果)，所以任何帮助将不胜感激，因为我对此有所保留。

谢谢你。

此致，
亚历克斯

Answer 1

您需要在3d空间中将线与前裁剪平面相交，然后截断线，以便仅绘制可见的线段:

             |
             |
             |
x------------+-----------o
             |
             |
             |   * - camera
             |
             |
             |
       clipping plane

您有一行xo，其中x在剪切平面的前面，而o在剪切平面的后面。将此线与剪切平面相交以生成点+。您知道x和o中的哪一个可见，因此请绘制从x到+的线。

这样，您就不会投影相机后面的点。