Perspektivenprojektion - wie projiziere ich Punkte, die hinter "Kamera" stehen?

Question

ich meine eigene Software Rasterizer in Java zu schreiben, und ich lief in einige Probleme mit ihm ... werfen Sie einen Blick auf ein Beispielbild, bitte:

Image

Diese Probe nur einfache quadratische Gitter zeichnen in einem Flugzeug. Alles funktioniert gut, bis ich die Kamera nah genug für einige Punkte bewegen, um sich dahinter zu bewegen. Danach werden sie nicht mehr korrekt projiziert, wie Sie sehen können (vertikale Linien - Punkte, die hinter der Kamera liegen sollten, werden oben auf dem Bildschirm projiziert).

Meine Transformationsmatrizen und Vektoren sind dieselben, die DirectX verwendet (PerspectiveFovLH für die Projektion, LookAtLH für die Kamera).

Ich verwende folgende Transformationsmethode 3D-Punkt zu projizieren:

1. 3D-Vektor zu transformierenden erstellt wird.
2. Vektor wird mit ViewProjection Matrix multipliziert. mit folgenden Methode zum Screenen

3. Danach wird Punkt verwandelt:

   // 'vector' is input vector in projection space 
   // projection to screen 
   double vX = vector.x/vector.z;   
   double vY = vector.y/vector.z; 
   
   //translate 
   //surfaceW is width and surfaceH is height of the rendering window. 
   vX = ((vX + 1.0f)/2.0f) * surfaceW; 
   vY = ((-vY + 1.0f)/2.0f) * surfaceH; 
   
   return new Vector3(vX, vY, vector.z); 
   

Wie ich bereits sagte, ist es, bis dem Punkt bewegt mich hinter der Kamera einwandfrei funktioniert. Tatsache ist, dass ich herausfinden kann, wenn der Punkt hinter der Kamera liegt (indem ich den Z-Wert nach der letzten Transformation teste), aber da ich Linien und andere linienbasierte Objekte zeichne, kann ich diesen Punkt nicht überspringen.

Dann habe ich versucht, meine Transformation Pipeline nach Der Direct3D Transformation Pipeline Artikel auf MSDN.

Leider hatte ich damit auch kein Glück (gleiche Ergebnisse), also würde jede Hilfe sehr geschätzt werden, da ich ein bisschen auf diesem einen stecke.

Vielen Dank.

Mit besten Grüßen, Alex

Answer 1

Sie müssen die Linie mit der vorderen Clipping-Ebene im 3D-Raum schneiden und die Linie gestutzt, so dass Sie nur die Strecke zeichnen, die sichtbar ist:

   | 
      | 
      | 
x------------+-----------o 
      | 
      | 
      | * - camera 
      | 
      | 
      | 
     clipping plane 

Sie‘ habe eine Linie xo, wo x vor der Clipping-Ebene und o dahinter. Schneiden Sie diese Linie mit der Schnittebene, um den Punkt + zu erzeugen. Sie wissen, welche von x und o ist sichtbar, so zeichnen Sie die Linie von x bis +.

Auf diese Weise projizieren Sie keine Punkte, die sich hinter der Kamera befinden.