SceneKit unproject Z 文档解释？

Question

我正在研究一些 SceneKit 概念，而我试图在脑海中巩固的一个概念是 unprojectPoint。

我知道该函数将在 2D 中取一个点并在 3D 中返回一个点（所以一个具有正确 Z 值的点）。

当我阅读文档时，我读到了这个：

  /*!
     @method unprojectPoint
     @abstract Unprojects a screenspace 2D point with depth info using the receiver's current point of view and viewport.
     @param point The screenspace position to be unprojected.
     @discussion A point whose z component is 0 (resp. 1) is unprojected on the near (resp. far) clip plane.
     */
    public func unprojectPoint(_ point: SCNVector3) -> SCNVector3

我不太清楚的是在谈论 Z 时使用的值 0 和 1 ....

z 分量为 0（分别为 1）的点在近（分别为远）剪裁平面上未投影。

当我在网上阅读时，我发现了这个问题：

如何正确使用 iOS (Swift) SceneKit SCNSceneRenderer unprojectPoint

当我处理 SceneKit 视图时，Z = 0 总是近平面，而 Z = 1 是远平面吗？如果是这样，为什么？而且，Z = 0 和 Z = 1 只是归一化值吗？

那么，有人可以帮助我理解为什么在这种情况下 Z 使用值 0 和 1 吗？并最终帮助我理解：

z 分量为 0（分别为 1）的点在近（分别为远）剪裁平面上未投影。

陈述？

Answer 1

透视投影的任务是将用于建模场景的 3D 空间中的点转换为渲染场景的视图的 2D 像素空间。这是 GPU 在渲染期间每帧执行数千次的任务。

但这并不完全是 3D 到 2D 的转换。在渲染过程中找出哪些对象离相机更近或更远很重要（因此它们可以正确地相互遮挡），因此透视投影还输出归一化的深度分量，其中较低的值表示离相机更近的点（反之亦然） ）。（值被标准化，因为此时需要的只是相对深度。和/或由于传统 3D 图形数学历史和 GPU 设计的原因。）这些信息在渲染过程中被使用，但在之后被有效地丢弃——你看到的只是 2D 视图.

“取消投影”一个点是反过来做同样的事情：给定 2D 屏幕空间中的一个点，您需要 3D 场景空间中的一个点。但是屏幕空间中的 2D 点对应于 3D 空间中的一条线：您视图中的每个像素都沿着一条光线看向 3D 场景，而您在该像素中看到的内容来自与光线相交的第一个 3D 对象。

因此，要将 2D 点取消投影到 3D 场景空间中，您需要 2D 点本身定义进入 3D 场景的光线，然后使用归一化的深度值来决定您希望生成的 3D 点沿着光线的距离。（请注意，由于透视划分，归一化深度与距离不线性对应。）

如果您不知道要寻找的点的深度，则需要考虑两件事......

• 您实际上是在寻找特定像素“后面”的场景内容（几何图形）吗？如果是这样，命中测试更有可能是您所需要的。
• 您想从取消投影中获得的 3D 点是否与另一个点相关，从而使您能够导出 Z 值？这里还有其他一些问答：如何正确使用 iOS (Swift) SceneKit SCNSceneRenderer unprojectPoint，如何在没有深度值的情况下使用 SceneKit 的 unprojectPoint 将 2D 点转换为 3D？