如何渲染一个看似无限大的平面？答案

【问题标题】：How to render a plane of seemingly infinite size?如何渲染一个看似无限大的平面？
【发布时间】：2011-09-11 18:06:11
【问题描述】：

如何在某个 z-pos 处渲染纹理平面以使其在无穷远处可见？

我可以通过绘制非常大的飞机来实现这一点，但是如果我将相机从地面移到更高的高度，那么我会开始看到飞机的边缘，这是我想避免被看到的。

如果这是可能的，我更喜欢非着色器方法。

编辑：我按照建议尝试了 4d 坐标系，但是：它的效果非常糟糕。即使在相机位置 100 处，我的纹理也会变形，所以无论如何我都必须绘制多个带纹理的四边形。也许我可以这样做，并用 4d 坐标系绘制最远的四边形？有更好的想法吗？

Edit2: 对于那些不知道什么是 opengl 纹理失真的人，这是我用 4d 顶点坐标进行的测试的示例：

（如果图像不可见：http://img828.imageshack.us/img828/469/texturedistort.jpg）请注意，只有当相机足够远时才会发生这种情况，在这种情况下，它距离中间只有 100.0 个单位！（中间 = (0,0) 我的 4 个三角形开始趋向无穷大）。通常这发生在 100000.0 左右。但是对于 4d 顶点，由于某种原因，它似乎发生得更早。

【问题讨论】：

显然，您无法将其渲染为无穷大。确定你的消失点并将其渲染到那里。或许你应该描述你实际上想要完成什么，而不是你认为你应该如何实现它。
确实，您还可以设置雾，这样从纹理平面到虚无的过渡不那么突然。
@DeadMG：真的不是特别难……你只渲染4个点不是吗？
@Tomalak，我有一个模糊的记忆，这可以在 4d 中以某种方式完成，是真的吗？我在尝试什么：我有一个天空盒，但我不希望底部（地面）超出我的范围，所以我想在上面行走，因此，我需要一架可以飞到无穷远的飞机，就像其他 5 架飞机一样在天空盒中。在 DeadMG：没有团队，为什么我更喜欢非着色器，因为我说过：我有一种预感，这可以只使用 4d 顶点来完成。一开始我更喜欢让事情变得简单。
众所周知的 4D 环境，我们都生活在其中。

标签： c++ opengl

【解决方案1】：

您无法渲染无限大小的对象。

您很可能会将投影的概念与渲染无限大小的对象混淆。 W 为 0 的 4D 齐次坐标表示相对于投影处于无穷远的 3D 位置。但这并不意味着离相机无限远的点。这意味着无限接近到相机的点。也就是说，它表示Z坐标（在与透视投影矩阵相乘之前）等于相机位置（在相机空间中为0）的点。

在透视投影下，与相机在同一平面上的点在 X 和 Y 轴上无限远。这就是透视投影的本质。 4D 齐次坐标允许您为它们提供所有有限数，因此您可以对它们进行有用的数学运算（例如剪裁）。

4D 齐次坐标不允许您表示无限大的表面。

【讨论】：

那么你会怎么做这个效果呢？当我发布图像时，有一个问题，你知道如何解决这个问题吗？我试着在我的相机下移动飞机，但没有帮助。
@Rookie：只需渲染一架飞机。如果使其大于某个特定值会导致纹理失真，则渲染多个均小于该大小的正方形。
但是朝向地平线我需要越来越多的飞机来渲染，最终我需要无限数量的飞机，对吧？所以我至少需要边缘的 4d 顶点。这是你会做的吗？
@Rookie：我认为“你不能渲染一个无限大的对象”是很清楚的。你不能把无穷大塞进一个有限的空间里，而 OpenGL 绝对是finite。它具有有限的浮点精度，并且对其深度范围有有限的限制。渲染深度范围之外的任何内容都将被剪裁（如果您关闭近/远剪裁，则将被剪裁）。你能做的最好的就是“任意大”。此外，真正无限的平面没有视界；您要么是从侧面观看它，要么它会填满您的整个视野。
它不是无限的屏幕坐标，这几乎就是我的观点。试着画一个网格，然后透视网格，你会看到线到前面的线的距离会越来越小，直到几乎为零。这就是我想要的，我想在它为“零”时绘制一个平面，因此屏幕上不能再渲染像素。或者拿一个天空盒，在地平线中间画一条线，当你向上/向下移动时，这条线永远不会改变它的位置，因此它有无限的距离。这就是我想做的，但我想在我脚下的天空盒地平线上画一架飞机。

【解决方案2】：

画一个无限大的平面很容易——你只需要计算屏幕坐标中的水平线。为此，您必须简单地采用两个非共线 4D 方向（例如，[1, 0, 0, 0] 和 [0, 0, 1, 0]），然后计算它们在屏幕上的位置（通过手动相乘）使用视图矩阵和投影矩阵，然后裁剪到视口坐标。当你有这两个点时，你可以计算一条穿过屏幕的二维线并将其裁剪。在那里，你有你的无限平面（下多边形). 但是，很难在这个平面上显示纹理，因为它会无限大。但是如果您的纹理很简单（例如网格），那么您可以使用 4D 坐标自己计算它，使用与上述相同的模式- 计算点及其对应的消失点并将它们连接起来。

【讨论】：