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我正在做一个项目，我必须计算给定世界点的屏幕坐标。

我阅读了一些材料并将此任务组织为四个子任务：

  1. 将世界点与我的相机的逆 TRS 矩阵相乘，以接收相机坐标中的点。

  2. 将相机坐标中的点与投影矩阵相乘以接收裁剪坐标中的点。投影矩阵如下所示 

    (1 / tan (fov * 0.5 * PI / 180)), 0, 0, 0;   
0, (1 / tan (fov * 0.5 * PI / 180)), 0, 0;  
0, 0, - ((f + n) / (f - n)), - (2 * f * n / (f - n));   
0, 0, -1, 0;
  3. 将裁剪坐标中的点乘以1 /w以接收ndc 中的点。
  4. 将ndc转换为屏幕坐标。

这工作正常，但我遇到了一些奇怪的结果和错误。事实证明，如果相机坐标中点的 z 值为 0，则裁剪坐标中点的 w 值变为0。这导致在步骤 3 中除以 0。

我是否忽略了什么或者这是正常的？有没有办法计算相机z轴上点的屏幕位置，或者我应该检查是否(z == 0)并返回屏幕的中间？

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你正在做一个中心投影。在相机坐标中，投影中心是原点。投影平面是与摄像机前面的 xy 平面平行的任何平面（即 z != 0）。

现在想象一下相机坐标中 z=0 的点会发生什么。它的投影光线将平行于投影平面。因此，它在平面上没有图像。这就是除以零的含义。

在渲染过程中，您通常设置一个近剪切平面来避免这种情况（即平面前面的任何东西都将被忽略）。这也避免了相机后面的物体变得可见。

所以，插入一张支票if z in camera coordinates < near then ignore。或者如果你有一个左手坐标系... > -near ...

于 2015-10-07T12:33:09.450 回答