c++ - OpenGL:使场景适合屏幕

Question

我有一个带透视投影的 3D 场景。

我想根据边界框(min 和 max)使场景适合屏幕。

我的场景是这样居中的:

glm::vec3 center = (min + max) / 2.0f;
rootNode->translate(-center.x, -center.y, -center.z);

现在我需要一个缩放因子来缩放我的 rootNode 以适应屏幕。 我该怎么做？

(这:8.070 How can I automatically calculate a view that displays my entire model? (I know the bounding sphere and up vector.) 没有帮助，因为它基于正交投影)

Answer 1

这个问题在透视投影中比在正交投影中更难的原因是你需要的 min 和 max 在透视投影中不是常量。

在透视投影中，可见区域的任一侧之间的距离随着您远离相机而增加。

对于透视投影，您通常有一个视角theta、一个相机位置和一个“注视” vector v。在距相机位置 d 的任意距离(v 方向)，您可以想象一个法线为 v 的平面。您的相机可以“看到”的这个平面区域的宽度为:

2 * d * tan(theta / 2).

在简单的固定相机设置中，您可能将相机放在原点并向下看 z 轴，然后任何点的距离 d 将只是该点的 z坐标。

另请注意，您可能具有不同的水平和垂直视野角度。如果您设置了垂直视野角“fovy”和宽高比(视口(viewport)宽度/视口(viewport)高度)，那么您的水平视野角就是垂直视野角乘以宽高比。