转换为NDC，计算并转换回worldspace

Question

我有一个问题，将世界坐标移动到ndc坐标，而不是用它计算一些东西，并将它移回着色器内。

“守则”的内容如下：

vec3 testFunc(vec3 pos, vec3 dir){
    //pos and dir are in worldspace, convert to NDC
    vec4 NDC_dir = MVP * vec4(dir,0);
    vec4 NDC_pos = MVP * vec4(pos,1);
    NDC_dir /= NDC_dir.w;
    NDC_pos /= NDC_pos.w;

    //... do some caclulations => get newPos in NDC 

    //Transform newPos back to worldspace
    vec4 WS_newPos = inverse(MVP) * vec4(newPos,1);
    return WS_newPos.xyz / Ws_newPos.w;
}

我在测试时发现，虽然NDC_dir.x和NDC_dir.y似乎是合理的，但NDC_dir.w和NDC_dir.z几乎总是相等的。因此，当除以"w“时，z值总是约为1，我认为这不应该是正确的？(NDC_pos也一样)。

另一方面，当我将"pos“转换为NDC，而不是将其转换回Worldspace (没有任何计算)时，它似乎得到了原来的点，这实际上意味着转换是正确的。

有人能告诉我如果我做错了什么吗，如果没有，为什么z值总是1？

更新：，这有点尴尬。“我有两个问题:一是方向问题，”阿恩指出。另一个只是我这边的缩放问题。我有一个非常小的近距离剪辑和一个很远的剪辑。由于这个值是对数的，我刚刚移动了两个大的步骤来实现z值实际上是从-1到1。

Answer 1

我在测试时发现，虽然NDC_dir.x和NDC_dir.y似乎是合理的，但NDC_dir.w和NDC_dir.z几乎总是相等的。因此，当除以"w“时，z值总是约为1，我认为这不应该是正确的？(NDC_pos也一样)。

其实是的，应该是这样的。如果输入形式为{x,y,z,0}，那么它将被解释为在{x，y，z}方向上无限远的一个点。因此，深度分量应该始终是最遥远的，如果是可见的。顺便说一句，一个无穷远的点仍然是平移不变的。

但是你应该知道，在NDC中，一个无限远的点可能不是你想要的。

三维空间中的向量对平移是不变的，它只是保持不变的矢量，因为矢量只有一个方向，而不是位置。这在扭曲的NDC中是不可能的。

如果你想转换一个向量，你最好转换两个点，然后再取NDC中的差值。但是你应该知道你的结果取决于你的职位。