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3d - Monogame + HLSL 鱼眼顶点着色器

问题描述

我正在为一个需要实现鱼眼着色器的学校项目工作，并且我正在努力确定顶点深度值的过程。我知道对于空间中的一个点 P1 = (x, y, z, w) P * 我的投影矩阵应该产生一个新点 P2 = (a, b, c, d) ，其中对于近点和之间的任何点远剪裁平面 P2.c/P2.d 产生介于 0 和 1 之间的数字。

我的 hlsl 顶点着色器包含此代码，其中 input.Position 是原始顶点位置

float distance3d(float4 input) // Finds 3d hypotenuse
{
    return sqrt(input[0] * input[0] + input[1] * input[1] + input[3] * input[3]);
}
//Vertex Position data
    float4 worldPosition = mul(input.Position, World); // object to world xform
    float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);  // world to camera xform
    output.Position = mul(viewPosition, Projection); // perspective xform
    float z = output.Position[3];
    float distance = distance3d(output.Position) * (z < 0 ? -1 : 1);
    float f = Projection[2][2];
    float n = Projection[3][2];
    output.Position[3] = distance;
    output.Position[2] = -distance * f + square * n;

我的投影矩阵是使用此代码生成的。

new Matrix(  -focalLength * Math.Sin(-FOV),                  0, 0, 0,
             0, -focalLength * Math.Sin(-FOV),                  0, 0,
             0, 0, -farPlane / (farPlane - nearPlane),            -1,
             0, 0, -farPlane / (farPlane - nearPlane) * nearPlane, 0);

正常投影：https ://imgur.com/Z00CPP3

鱼眼投影：https ://imgur.com/0qPv87V

如您所见，远三角形渲染在近三角形前面。

谢谢您的帮助。

标签： 3dxnashaderhlslfisheye

解决方案

我通过从修改投影 z 位置 (output.Position[3]) 更改为修改相对于相机的 z 位置 (viewPosition[2]) 解决了我的问题。我 output.Position[2] 需要包含斜边而不是原始 z 值，以便深度计算正常工作。

    float4 worldPosition = mul(input.Position, World); // object to world xform
    float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);  // world to camera xform
    float z = viewPosition[2];
    float square = distance3d(viewPosition) * (z < 0 ? -1 : 1);
    viewPosition[2] = square;
    output.Position = mul(viewPosition, Projection); // perspective xform
    output.wPosition = mul(input.Position, World);

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