相机与顶点着色器中对象之间的X-Y距离

Question

我想在我的应用程序中显示一些雾/鸟瞰图。但是我只想使用相机到模型的x，y世界距离来确定外观。

通过这个calculation，我已经设法获得了相机到模型的Z轴距离。

红色物体与相机的z距离为正，蓝色物体与此implementation相比则为负，此时所有值似乎均为正。

顶点着色器：

uniform mat4 u_mvp;   // Model-View-Projection-Matrix
uniform mat4 u_mv;    // Model-View-Matrix
uniform vec4 u_color; // Object color
attribute vec4 a_pos; // Vertex position
varying vec4 color;   // Out color

// Fog
const float density = 0.007;
const float gradient = 1.5;

void main() {
    gl_Position = u_mvp * a_pos;

    // Fog
    float distance = -(u_mv * a_pos).z; // Direct distance from camera

    // 4000 is some invented constant to bring distance to ~[-1,1].
    float visibility = clamp((distance / 4000.0), 0.0, 1.0);

    color = mix(vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0), u_color, visibility);

    if(distance < 0){
        color = vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
    }
}

片段着色器：

varying vec4 color;

void main() {
    gl_FragColor = color;
}

• 为什么z值可以为负？还是常见？
• 如何计算到相机的x，y世界距离？

Answer 1

如果要获取到相机的距离，在[-1，1]范围内，则可以使用协调的片段速度。剪辑空间坐标可以通过Perspective divide转换为规范化的设备坐标。规范化的设备坐标（x，y和z的范围为[-1，1]，可以轻松地将其转换为范围[0，1]：

gl_Position = u_mvp * a_pos;                 // clip space

vec3 ndc = gl_Position.xyz / gl_Position.w;  // NDC in [-1, 1] (by perspective divide)

float depth = ndc.z * 0.5 + 0.5;             // depth in [0, 1]