ios - 了解 SCNCamera 的非投影坐标

Question

我正在尝试确定 SCNCamera 不同 Z 深度的世界坐标空间中的宽度。据我了解，Z 值为 0 是近平面，1 是远平面。

同样，我的理解是平截头体是一个顶点在 SCNCamera 处的倒四方金字塔。

让我失望的是，我获得的宽度不是线性的，而是随着我接近 Z = 1 而呈指数增长。对我来说，这与我将平截头体作为基于正方形的心智形状相反金字塔。

这是 Playground 示例代码:

import UIKit
import SceneKit
import PlaygroundSupport

let scene = SCNScene()
let leftCamera = SCNCamera()
let leftCameraNode = SCNNode()

let boxGeometry = SCNBox(width: 10, height: 10, length: 10, chamferRadius: 1.0)
let box = SCNNode(geometry: boxGeometry)
box.position = SCNVector3(0,0,0)
scene.rootNode.addChildNode(box)

scene.rootNode.addChildNode(leftCameraNode)
leftCameraNode.position = SCNVector3(0, 0, 50)
leftCameraNode.eulerAngles = SCNVector3(0, 0, 0)
leftCameraNode.camera = leftCamera

let leftCameraView = SCNView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 700, height: 500))
PlaygroundPage.current.liveView = leftCameraView

leftCameraView.scene = scene
leftCameraView.autoenablesDefaultLighting = true
leftCameraView.pointOfView = leftCameraNode

var widths = [CGFloat : Float]()

func widthForDepth(_ depth: CGFloat) {
    let topLeftUnprojectedPoint = leftCameraView.unprojectPoint(SCNVector3(0, 0, depth))
    let topRightUnprojectedPoint = leftCameraView.unprojectPoint(SCNVector3(leftCameraView.bounds.width, 0, depth))
    let width = topRightUnprojectedPoint.x - topLeftUnprojectedPoint.x

    widths[depth] = width
}

widthForDepth(0)
widthForDepth(0.5)
widthForDepth(0.75)
widthForDepth(0.9)
widthForDepth(0.95)
widthForDepth(1)

这让我得到了不同深度的以下值:Z=0 -> 1.61

Z=0.5 -> 3.2

Z=0.75 -> 6.2

Z=0.9 -> 14.8

Z=0.95 -> 27.1

Z=1 -> 161.6

我的理解是 Z=1 的这个值是正确的，但是其他值对我来说似乎没有意义。

我的盒子大小为 10 个单位，适合屏幕，相机深度值为 0.5(对于 zFar 为 100 且 zNear 为 1 的相机，距离为 50 个单位)。但是，当非投影计算表明屏幕在 0.5 时为 3.2 个单位宽时，它在屏幕上完全可见。

我知道这是一个简单的问题，但我已经研究了几天，还是想不通。

Answer 1

好吧，事实证明我最初的前提是有缺陷的。

相机深度(在远平面 Z=1 和近平面 Z=0 之间测量)与世界 Z 值不成线性比例。

因此，我发现我需要先使用projectPoint 从相机深度确定世界 Z 值。