xna - 将 3D 矢量投影到 2D 屏幕坐标

Question

我正在使用 XNA 4.0 并尝试将 Vector3 转换为代表其在屏幕上的坐标的 Vector2。 我知道你可以使用 Viewport.Project 这给了我完美的结果，但我需要制定自己的方法来做到这一点。 我必须将每个顶点转换为每帧的 2D 坐标，并在 CPU 而不是 GPU 上进行。 使用提供的 Project 方法比我想要的要慢一些。 它也返回一个“z”值，我什至不会使用它。我只想以最简单的方式返回 (x, y)。

这是我到目前为止所得出的结果，它给出了几乎正确的结果。但还没有完全实现

    private Vector2 ScreenCoords(Vector3 v)
    {
        return new Vector2(
            viewProj.M11 * v.X + viewProj.M21 * v.Y + viewProj.M31 * v.Z + viewProj.M41,
            viewProj.M12 * v.X + viewProj.M22 * v.Y + viewProj.M32 * v.Z + viewProj.M42);
    }

viewProj 只是 (viewMatrix * ProjectionMatrix)

屏幕中心的顶点似乎总是返回为 (0, 0)，但当顶点改变屏幕坐标时(当我移动相机时)，我得到的结果有点困惑 当顶点向左移动时，我的投影结果的 X 会减小，当顶点向下移动时，我的投影结果的 Y 会增加。 所以至少我有这个权利，但它们的变化速度不正确或不一致。

编辑:这是如何完成的，可能是最快的方法(请注意，这返回 [-1, 1] 范围内的坐标)

    private Vector2 ScreenCoords(Vector3 v) 
    {
        float 
            w = viewProj.M14 * v.X + viewProj.M24 * v.Y + viewProj.M34 * v.Z + viewProj.M44;
        return new Vector2(
            (viewProj.M11 * v.X + viewProj.M21 * v.Y + viewProj.M31 * v.Z + viewProj.M41) / w,
            (viewProj.M12 * v.X + viewProj.M22 * v.Y + viewProj.M32 * v.Z + viewProj.M42) / w);          
    }

这是与使用 Viewport.Project 获取 2D 坐标的比较 -
FPS 项目 - 81
带有 ScreenCoords 的 FPS - 143
没有任何一个的 FPS - 152
因此，我会向每帧进行大量投影的其他人推荐类似的东西。

Answer 1

你应该意识到透视投影需要同质坐标，你应该除以

由同源因子 W 组成的组件。

这是数学:

Vector4 position = new Vector4(pos3, 1);
Vector4.Transform(ref position, ref worldViewProjection, out position);
position /= position.W;

您还可以在这里找到更多信息:http://en.wikipedia.org/wiki/Transformation_matrix#Perspective_projection