如何确定后缓冲区上某点的XYZ坐标

Question

如果我在屏幕X / Y上的显示器上选择一个点，我如何根据投影和视图矩阵获得3D空间中的点？

例如，我想将一个物体置于深度，并将其放置在屏幕坐标中的10,10处。因此，当我更新其世界矩阵时，它将在屏幕上以10,10呈现。

我认为这是相当简单的，因为我有我的相机矩阵，但我不确定如何“逆转”正常过程。

DirectXTk XMMath是最好的，但我无疑可以从任何线性代数系统（OpenGL，D3DX等）中解决它。

Answer 1

  

我实际上要做的是在背部剪裁平面上找到一个随机点，我可以在那里开始一个物体，然后沿着投影线直接向相机漂移。所以我想继续在深空中挑选仍然在我视野内的点（在我的情况下没有创造出一些点）并在那时启动外星船（或其他）。

正如我的评论中所讨论的，你通常需要做四件事。

1. ModelView（GL）或View（D3D / general）矩阵
2. 投影矩阵
3. 视口
4. 深度范围（我们假设默认， [0,1] ）

您要做的是在世界空间中找到位于远处剪裁平面上的点，该点位于窗口空间中的特定x，y坐标处。您要查找的点是<x,y,1> （ z = 1 对应于窗口空间中的远平面）。

鉴于这一点，您需要转换回NDC空间

• 具体实际上是API依赖的，因为D3D的NDC定义与OpenGL不同 - 他们不同意Z的范围（D3D = [0， 1] ，GL = [ - 1,1] ）。

进入NDC空间后，您可以应用反投影矩阵转换回视图空间。

• 这些是齐次坐标，需要除以W。

从视图空间中，应用逆视图矩阵以到达满足条件的世界空间中的点。

大多数数学库都有一个名为UnProject (...)的函数，可以为您完成所有这些操作。我建议使用它，因为你标记了这个问题D3D和OpenGL，其中一些转换的细节因API而异。

你最好知道它们是如何工作的，即使你自己从未实现它们。我认为您缺少的关键是视口，我有一个答案here可以直观地解释这一步骤。