Monogame + HLSL 鱼眼顶点着色器

问题描述

我正在为学校开展一个项目，我需要在该项目中实施鱼眼着色器，但我正在努力确定顶点深度值的过程。我知道对于空间 P1 = (x,y,z,w) 中的一个点 P * 我的投影矩阵应该产生一个新点 P2 = (a,b,c,d) 其中对于附近和远剪裁平面 P2.c/P2.d 产生一个介于 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),-focalLength * Math.Sin(-FOV),-farPlane / (farPlane - nearPlane),-1,-farPlane / (farPlane - nearPlane) * nearPlane,0);

法线投影：https://imgur.com/Z00CPP3

鱼眼投影：https://imgur.com/0qPv87V

如您所见，远处的三角形呈现在近处三角形的前面。

感谢您的帮助。

解决方法

如果这只是远处三角形的问题，那可能是您达到了深度缓冲区精度限制？如果你还没有这样做，你应该正确设置你的近/远平面，这样你就不会在没有渲染任何东西的场景中浪费浮点精度。 您的斜边计算的第三个元素是否正确？似乎第三个平方元素应该是 input[2]*input[2]。

,

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] 需要包括斜边而不是原始 z 值才能使深度计算正常工作。

    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);