编写Raytracer，透视查看系统无法正常显示？

Question

在我写的光线追踪器中，我刚刚试图实现一个正确的透视观察系统，但是它似乎有些错误，我似乎无法弄清楚发生了什么。

例如，在（ - 150.0,0.0,0.0），（0.0,0.0,0.0）和<的情况下，场景有三个球体，绿色，红色和蓝色强>（150.0,0.0,0.0），相机在（0.0,0.0，-600.0），指向中心球体我得到这个图像：

这似乎是正确的。

如果我将相机移动到（0.0,600.0，-600.0），仍然指向中心球体，我希望得到一个类似的图像，因为我没有向左或向右移动。然而，这是呈现的内容：

这对我没有任何意义。

这是我的观点porjector类：

public class PerspectiveProjector extends Projector{

public Point3D camera;
public Point3D sceneLocation;
public double distance;
public Vector3D u, v, w;

public PerspectiveProjector(Point3D camera, Point3D sceneLocation, double FOV){
    this.camera = new Point3D(camera);
    this.sceneLocation = new Point3D(sceneLocation);
    this.distance = RayTracer.world.viewPlane.height/2/Math.tan(Math.toRadians(FOV));   

    uvw();
}

private void uvw() {

    w = camera.subtractVector(sceneLocation);
    w.normalise();

    //prob
    u = new Vector3D(0.00424,1.0,0.00764).cross(w);
    u.normalise();

    v = w.cross(u);
    v.normalise();  
}


public Ray createRay(Point2D point) {

    Ray ray = new Ray(new Point3D(camera), u.multiply(point.x).add(v.multiply(point.y).subtract(w.multiply(distance))));

    ray.direction.normalise();

    return ray;
}


}

如果您想再查看我的代码，请告诉我们。

Answer 1

我真的不明白你在做什么来获得你的价值，所以这就是我如何解决这个问题。

为了使图像的X坐标为水平，u向量需要位于XY平面中，因此z坐标必须为零。要使X坐标垂直于摄像机方向（在您的代码中为w），它们的点积必须为零。像这样的矢量必须有坐标：

u = Vector3D（w.y，-w.x，0）或

u = Vector3D（-w.y，w.x，0）

这是有效的，因为两个向量的点积必须在代数上为零。

（x，y，z）*（y，-x，0）= xy + -yx + 0z = xy-xy + 0 = 0;因此，（y，-x，0）必须是垂直于（x，y，z）的xy平面上的一个点。

替换那一行并告诉我它是否有效