计算出立方体有多少是可见的

Question

我有一个简单的Three.js场景，相机围绕着一个立方体旋转，总是直视它。我需要弄清楚，当摄像机围绕立方体运行时，目前最能看到的侧面的百分比。

因此，如果我直视，那么边1(“前面”)可以看到100%，所有其他5面在0%。如果我把相机稍微转到右边，那么第2面的一部分(“右侧”)现在可以看到--也许是20%，而一侧现在可以看到80%。如果我然后稍微向上旋转，那么也许侧3(顶部)是10%可见的，等等。

我怎么才能搞清楚这件事？记住，立方体本身不是旋转的--只有相机。Three.js或JavaScript很好，但我几乎可以处理任何编程语言。我对如何实现这一目标的想法很感兴趣。

Answer 1

作为另一种选择，你可以计算相机视图向量和立方体面法线的点积，也许？然后从点乘积中计算角度，你知道相对于摄像机视图向量，每个面的法线角度。我不太确定这是否行得通，只是一个主意。所以90度以上的一切都是看不见的，0度是完全对着镜头的。嗯，不太确定百分比，但我不知道你的用例。想办法节省Gero3提议的屏幕空间操作.只使用面部法线的角度。FOr的例子，如果你看到的是立方体的边缘，从摄像机的角度看45度的两个面，你知道你对这两张脸各占50%吗？

Answer 2

首先计算屏幕空间中顶点的位置。

如何：

var screenspaceVertexPosition = vertex.position.applyProjection(
    this.projectionMatrix.multiplyMatrices(object.matrixWorld))

对所有8个顶点都这样做。然后通过检查平面法线，找出哪些平面是可见的。然后计算出屏幕空间中每个面所使用的面积。从这里可以计算出完整的可见区域和百分比。