如何正确在相机后面投射点？

我正在制作3D游戏，在其中将感叹号放在关注点上方。

为了找出应该在2D屏幕中放置标记的位置，我手动将3D点投影到标记应放置的位置。

看起来像这样：

看起来还不错 当标记位于屏幕之外时，我只需剪切坐标即可使其适合屏幕。看起来像这样：

到目前为止，这个想法进展顺利。但是，当关注点在相机后面时，得到的X，Y坐标将反转（正/负），并且我将标记显示在屏幕的对角，如下所示：

（投影然后夹紧的点是标记的尖端。不要介意标记的旋转）

这是有道理的，因为平截头体后面的坐标在X和Y中是反转的。所以我要做的是在它们位于摄影机后面时反转它们的坐标。但是，我仍然不知道将坐标反转时的确切条件是什么。

当前，这是我的投影代码的样子（在带有SharpDX的C＃中）：

    public override PointF ProjectPosition(float viewportWidth, float viewportHeight, float y)
    {
        var projectionMatrix = Matrix.PerspectiveFovRH(GetCalibratedFOV(Camera.FOV, viewportWidth, viewportHeight), viewportWidth / viewportHeight, Camera.Near, Camera.Far);
        var viewMatrix = Matrix.LookAtRH(new Vector3(Camera.PositionX, Camera.PositionY, Camera.PositionZ), new Vector3(Camera.LookAtX, Camera.LookAtY, Camera.LookAtZ), Vector3.UnitY);
        var worldMatrix = Matrix.RotationY(Rotation) * Matrix.Scaling(Scaling) * Matrix.Translation(PositionX, PositionY, PositionZ);
        var worldViewProjectionMatrix = worldMatrix * viewMatrix * projectionMatrix;

        Vector4 targetVector = new Vector4(0, y, 0, 1);
        Vector4 projectedVector = Vector4.Transform(targetVector, worldViewProjectionMatrix);

        float screenX = (((projectedVector.X / projectedVector.W) + 1.0f) / 2.0f) * viewportWidth;
        float screenY = ((1.0f - (projectedVector.Y / projectedVector.W)) / 2.0f) * viewportHeight;
        float screenZ = projectedVector.Z / projectedVector.W;

        // Invert X and Y when behind the camera
        if (projectedVector.Z < 0 ||
            projectedVector.W < 0)
        {
            screenX = -screenX;
            screenY = -screenY;
        }

        return new PointF(screenX, screenY);
    }

如您所见，我当前的想法是在Z或W坐标为负时反转坐标。它在大多数情况下都可以使用，但是仍然有一些非常特定的相机位置无法使用。特别是这一点显示一个坐标有效，而另一坐标不工作（正确的位置应在右下角）：

我尝试在以下情况下反转：

• Z 是负面的（这对我来说最有意义）
• W 为负（我不了解负W值的含义）
• 无论是Z或W为负（什么是目前工作的大部分时间）
• Z并且W具有不同的符号，又名：（Z / W < 0对我来说很有意义。虽然不起作用）

但仍未找到正确投影所有点的一致方法。

有任何想法吗？

怎么做有点不同？

照常开始，并在视口中渲染所有标记。如果标记不在视口中，请继续：

1. 获取标记的位置 A
2. 获取相机的位置B（也许在相机的前面）
3. 计算AB这两者之间的3D矢量
4. 将该矢量转换并归一化为2D屏幕边界（A将位于视图中心并B触及视图边框）

彩色线是AB矢量。黑色细线是字符高度。右边是2D屏幕

5. 也许要增加一条规则，即摄像机后面的所有内容始终位于底部边缘
6. 根据标记的大小和重叠程度在屏幕空间中绘制标记

您可能需要尝试查看离开视口的标记是否会在位置之间跳转。如果发生这种情况，您可以尝试在标记接近视口边界时锁定位置。

给定三个向量[camera position]，[camera direction]和[object position]。计算的点积[camera direction]和[object position]-[camera position]。如果结果是否定的，则该物体在摄像机后面。

鉴于我理解您的代码正确，它将是：

if((PositionX - Camera.PositionX) * Camera.LookAtX
    + (PositionY - Camera.PositionY) * Camera.LookAtY
    + (PositionZ - Camera.PositionZ) * Camera.LookAtZ
    < 0)

仅测试（预测的W <0），而不测试（Z <0 || W <0）。

在某些剪辑空间公式中（咳嗽 OpenGL 咳嗽），可见范围包括正Z值和负Z值，而W始终在相机前面为正，而在后面始终为负。

float screenX = (((projectedVector.X / abs(projectedVector.W)) + 1.0f) / 2.0f) * viewportWidth;
float screenY = ((1.0f - (projectedVector.Y / abs(projectedVector.W))) / 2.0f) * viewportHeight;

并删除这部分

// Invert X and Y when behind the camera
if (projectedVector.Z < 0 || projectedVector.W < 0)
{
    screenX = -screenX;
    screenY = -screenY;
}

尝试使用广告牌，该广告牌将使图片自动面对相机，并将图片自动绘制到屏幕上的正确位置