Java中的透视三维投影

Question

Java中的透视三维投影

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我正在用Java创建一个简单的3D渲染引擎。我尝试了几种不同的透视投影方法，但是只有一种部分可行，离屏幕中心越远的物体出现了奇怪的拉伸效果，看起来非常不真实。基本上，我想要一个方法（无论它需要多么简单或复杂），它可以将一个要投影的3D点和“相机”的3D点和旋转（可能？）作为参数，并返回该点在屏幕上应该绘制的位置。我不关心这个方法有多长/短/简单/复杂。我只想它能生成与现代3D第一人称射击游戏或任何其他游戏中看到的透视相同的效果，并且我知道我可能需要使用矩阵乘法。我不想使用OpenGL或任何其他库，因为我很想将其作为学习练习并自己开发，如果可能的话。

非常感谢您的帮助:) 再次感谢 - James

更新：为了说明我所说的“拉伸效果”，以下是我制作的演示的一些屏幕截图。这里绘制了一个立方体（40x40x10），位于坐标（-20，-20，-5）的中心，使用我唯一得到的透视投影方法（以下是代码）。这三个屏幕截图展示了相机在第一个截图中位于（0, 0, 50），然后在X维度上移动以显示其他两个截图中的效果。

相机在（0,0,50）相机在X坐标上稍微移动相机进一步移动

我正在使用的投影代码：

public static Point projectPointC(Vector3 point, Vector3 camera) {
    Vector3 a = point;
    Vector3 c = camera;
    Point b = new Point();

    b.x = (int) Math.round((a.x * c.z - c.x * a.z) / (c.z - a.z));
    b.y = (int) Math.round((a.y * c.z - c.y * a.z) / (c.z - a.z));

    return b;
}

- jt78

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- James Gaunt · Accepted Answer

如果你想深入了解编程，就必须掌握数学知识。网上有很多资源可以帮助你理解矩阵乘法、齐次坐标、透视投影等概念。这是一个庞大的主题，我们没有必要在这里重复任何必要的计算。

以下是你学习的可能起点：

http://en.wikipedia.org/wiki/Transformation_matrix

几乎不可能说出你当前方法的问题所在，但根据你的解释，当物体远离中心时看起来很奇怪的一个可能性是你的视野太宽了。这会导致一种鱼眼镜头畸变，使得太多的世界观被挤压到屏幕边缘。