箱背面剔除

Question

假设我有一个由其位置和方向定义的摄像机，以及一个由其中心和范围定义的框（从框中心到面中心的三个正交矢量）。当外表面朝向相机时，可以看到面部，当其内表面朝向相机时，面部不可见。

很明显，根据盒子的位置和方向，可能会看到盒子的1-3个面。是否有一些聪明的方法来确定哪些面可见？一个明显的解决方案是针对每个面部计算面部法线的6个点积与面部相机矢量。还有更好的方法吗？

注意：将使用透视投影，但我认为不重要，“面对相机”的属性似乎独立于投影。

Answer 1

我相信你描述的方法是正常的方法。这是一个非常快速的计算，所以你不应该太担心速度。这与他们用于减少光线三角交叉算法的计算次数的方法相同。如果无法看到面部的正面，则该方法不会继续计算该面部。有关此算法的c ++实现，请参阅此文章。这是在计算的前半部分。 http://jgt.akpeters.com/papers/MollerTrumbore97/code.html

Answer 2

唯一的聪明之处在于，如果立方体的一面是可见的，那么对立面绝对不是。至少在常规透视投影中。

请注意，相反的情况可能并非如此：如果一张脸是不可见的，那么对立面也可能是不可见的。这是因为投影的类型很重要。想象一下，立方体非常靠近相机，它直视着一张脸。然后稍微旋转立方体，而使用平行投影时，另一个面会立即变得可见，在透视投影中，这不会发生。