openGL基于椭球模型上的边界框设置透视相机距离

Question

我有一个透视相机，用于查看由地球模型组成的 3D 场景。地球模型是椭球体。我想根据模型上的某个边界框来概述这个模型，即基本上我想对这个 3D 模型做一个简单的 2D 概述。我想为此计算相机距离。

我实际上是在开放场景图中执行此操作，因此我可以获得所需场景/区域的 osg::BoundingBox。

我正在使用一种非常简单的方法来计算距离。

distanceVertical = ((boundingBox.yMax - boundingBox.ymin)/2.0)/ tan(fovy/2)
distanceHorizontal = ((boundingBox.xMax - boundingBox.xmin)/2.0)/ tan(fovx/2)

cameraDistance = max(distanceVertical, distanceHorizontal)

这个计算都是在世界空间中进行的，但不知怎的，它并没有给我正确的距离。我算错了吗？

Answer 1

请记住，您不能使用纵横比将 fovy（您提供给 setProjectionMatrixAsPerspective 的那个）直接转换为 fovx。这将假设投影是“弯曲的”，但事实并非如此，它投影在距相机平坦的距离处。

有了这些信息，您必须找到另一种方法来计算您的情况下的 x 大小 distanceHorizontal。

由于您使用的是边界框，还请记住，这仅在相机位于与框中心对齐的 z 方向时才有效，因为边界框是轴对齐的。

// Assuming you fetch the aspectRatio and the fovy from the camera...
double aspectRatio = 1.0;
double fovy = degreeToRadian( 45.0 );
{
  double fovyDeg;
  double zNear; // discarded
  double zFar; // discarded
  camera->getProjectionMatrixAsPerspective( fovyDeg, aspectRatio, zNear, zFar );
  fovy = degreeToRadian( fovyDeg );
}


double halfSizeY = ((boundingBox.yMax - boundingBox.ymin) / 2.0);
double halfSizeX = ((boundingBox.xMax - boundingBox.xmin) / 2.0);

// Prevent a division by 0. 
if ( halfSizeX   == 0.0 ) halfSizeX   = 0.0001;
if ( aspectRatio == 0.0 ) aspectRatio = 0.0001;

double itemSizeRatio = halfSizeY / halfSizeX;
double distanceVertical   = halfSizeY / tan(fovy/2);
// The horizontal should be computed from the vertical value, and not from a fovx
double distanceHorizontal = distanceVertical * itemSizeRatio / aspectRatio;

cameraDistance = max(distanceVertical, distanceHorizontal);

我还没有尝试过这个解决方案，但我曾经不得不按照这些思路实施一些东西。这个逻辑似乎在纸上有效。