c# - 给定 4 个世界点，我如何计算相机位置？

Question

所以我有 4 个世界点作为 Vector3 对象。

我还有一个固定旋转的透视相机。

我想保持我的相机的旋转，并保持它以 0,0,0 为中心，并且可以保证我的点将允许这样做，因为它们也是围绕原点生成的。我只需要将相机移回，直到它们都在视野中。

我是 Unity 的新手并且通常在 3D 中思考，所以我不太确定我在这里寻找什么，但我觉得这应该很简单？

我想我可以将相机向后移动，直到我得到一个 0 - 1 之间的 WorldToViewportPoint 但我想应用我现有的平滑移动功能需要一个起点和终点，所以我想要一种在移动相机之前计算它的方法。

如有任何指点，我们将不胜感激。
谢谢

Answer 1

通过使用三角函数和一些相机函数来找到相机的水平和垂直 fov，您可以找到相机向前移动以查看每个点所需的距离，然后取最小值。然后，将相机向前移动该距离。

这将处理相机的任何方向/位置!

更多细节在评论中:

using System.Linq; // convenience

float GetClosestCameraDist(Vector3 point, float vCot, float hCot)
{ 
    // point to view (camera's local space)
    // v/hCot = cotan of half fovs

    // how far point should be from cam along cam forward to ensure 
    //   point is within fov along camera x/y axes
    float d = Mathf.Max(Mathf.Abs(point.y) * vCot,
                        Mathf.Abs(point.x) * hCot);

    // return how far cam needs to move from its current position 
    //   along cam forward
    // should be negative if it goes cam->  ... origin 
    //           positive if it goes origin ... cam->
    return point.z - d; 
}

Vector3 GetClosestCameraPos(Camera cam, List<Vector3> points)
{
    Transform tCam = cam.transform;

    // cam vertical/horizontal fov in radians
    float vFov = cam.fieldOfView * Mathf.Deg2Rad;
    float hFov = Camera.VerticalToHorizontalFieldOfView(cam.fieldOfView,
            cam.aspect) * Mathf.Deg2Rad;

    float vCot = 1f / Mathf.Tan(0.5f*vFov);
    float hCot = 1f / Mathf.Tan(0.5f*hFov);

    // calculate lowest needed distance from current position to valid position 
    //   along cam forward
    // lowest because the larger this is, the more forward camera is
    float c = points.Select(p => GetClosestCameraDist(tCam.InverseTransformPoint(p),
            vCot, hCot)).Min();

    // go that distance along cam forward from current cam position 
    // to find closest-to-points valid position.
    return c * tCam.forward + tCam.position;
}

此外，如果你想让相机稍微靠后一点，最简单的方法就是将hFov和vFov的值调小一些，让数学表现得像相机的视野更小。类似下面的内容:

    float vFov = // ...
    float hFov = // ...

    // Will bring the camera back further such that each point is within 
    //   the middle 90% horizontal and 90% vertical rectangle.
    hFov *= 0.9f;
    vFov *= 0.9f;

    // rest of GetClosestCameraPos