概念：透视投影
透视投影模拟人眼观察——远处的物体看起来更小。XGE 虽然是 2D 引擎，但通过透视相机 + xgeDrawQuad3D 可以实现 2.5D 效果（如倾斜的棋盘地面、卡片翻转动画）。
关键参数：
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fFovY：垂直视场角（度），越大视野越广、物体越小•
fNearZ：近裁剪面，比这更近的物体不渲染•
fFarZ：远裁剪面，比这更远的物体不渲染
API 速查
| 函数 | 说明 |
|---|---|
xge_camera_t xgeCameraPerspective(float fWidth, float fHeight, float fFovY, float fNearZ, float fFarZ) | 创建透视投影相机 |
void xgeCameraSet(const xge_camera_t* pCamera) | 设置当前相机 |
xge_camera_t xgeCameraGet(void) | 获取当前相机 |
编译本章示例
gcc -O2 -I. -o ch15.exe ch15_main.c build\xge.lib -lm -lws2_32 -liphlpapi -lgdi32 -luser32 -lshell32 -lopengl32 -lole32 -lwinmm -lavrt
.\ch15.exe透视相机字段说明
| 字段 | 典型值 | 说明 |
|---|---|---|
iProjectionMode | XGE_CAMERA_PERSPECTIVE (1) | 标记为透视模式 |
fFovY | 45°–90° | 垂直视场角（度） |
fNearZ | 0.1 | 近裁剪面距离 |
fFarZ | 1000.0 | 远裁剪面距离 |
fPerspectiveDistance | 自动计算 | 相机到投影平面的距离 |
示例 1：基本透视相机
static int onFrame(void* pUser) {
xgeClear(0x081114FF);
// 创建透视相机
xge_camera_t cam = xgeCameraPerspective(
800.0f, // 视口宽度
600.0f, // 视口高度
60.0f, // 垂直 FOV 60 度
0.1f, // 近裁剪面
1000.0f // 远裁剪面
);
xgeCameraSet(&cam);
// 开启深度测试（透视场景推荐）
xgeDepthTestSet(1);
// 绘制 3D 四边形（透视效果）
// xgeDrawQuad3D(...);
xgeDepthTestSet(0);
return XGE_OK;
}示例 2：调整 FOV 对比效果
// 窄 FOV → 类似长焦镜头，透视变形小
xge_camera_t tele = xgeCameraPerspective(800, 600, 30.0f, 0.1f, 500.0f);
// 标准 FOV → 接近人眼
xge_camera_t normal = xgeCameraPerspective(800, 600, 60.0f, 0.1f, 500.0f);
// 广角 FOV → 夸张透视，边缘畸变
xge_camera_t wide = xgeCameraPerspective(800, 600, 110.0f, 0.1f, 500.0f);
// 按 1/2/3 键切换
if (xgeKeyPressed('1')) xgeCameraSet(&tele);
if (xgeKeyPressed('2')) xgeCameraSet(&normal);
if (xgeKeyPressed('3')) xgeCameraSet(&wide);示例 3：动态 FOV 动画（呼吸效果）
static int onFrame(void* pUser) {
double t = xgeTimer();
// FOV 在 50°~70° 之间正弦呼吸
float fov = 60.0f + 10.0f * (float)sin(t * 0.8);
xge_camera_t cam = xgeCameraPerspective(800, 600, fov, 0.1f, 800.0f);
xgeCameraSet(&cam);
xgeClear(0x081114FF);
// ... 绘制场景 ...
return XGE_OK;
}正交 vs 透视对比
| 特性 | 正交 (ORTHO) | 透视 (PERSPECTIVE) |
|---|---|---|
| 远处物体 | 大小不变 | 变小 |
| 平行线 | 保持平行 | 汇聚于灭点 |
| 典型用途 | 2D 游戏、UI、CAD | 2.5D 效果、卡片动画 |
| 深度测试 | 通常不需要 | 推荐开启 |
| 创建函数 | xgeCameraDefault | xgeCameraPerspective |
完整代码
将以下代码保存为 ch15_main.c，编译后运行即可观察动态 FOV 呼吸效果：
#include "xge.h"
#include <math.h>
static int onFrame(void* pUser) {
(void)pUser;
double t = xgeTimer();
// FOV 在 50°~70° 之间正弦呼吸
float fov = 60.0f + 10.0f * (float)sin(t * 0.8);
xge_camera_t cam = xgeCameraPerspective(800.0f, 600.0f, fov, 0.1f, 800.0f);
xgeCameraSet(&cam);
xgeClear(0x081114FF);
// 绘制参考图形（透视效果下会随 FOV 变化）
xgeShapeRectFill(250, 200, 300, 200, 0x4FD8C2FF);
xgeShapeCircleFill(400, 300, 60, 0xFFB454FF);
return XGE_OK;
}
int main(void) {
xge_desc_t d = {0};
d.iWidth = 800;
d.iHeight = 600;
d.sTitle = "ch15 - Perspective Camera";
d.iFlags = XGE_INIT_VSYNC;
xgeInit(&d);
xgeRun(onFrame, NULL);
xgeUnit();
return 0;
}代码讲解
xgeCameraPerspective(w, h, fov, near, far)创建透视相机，fov 单位为度。xgeTimer()返回引擎启动以来的秒数，驱动 FOV 正弦动画。- FOV 越大视野越广、物体越小；越小则类似长焦镜头。
- 透视相机主要影响 3D 绘制函数，普通 2D Shape 仍用屏幕坐标。
要点与陷阱
- 近远裁剪面：fNearZ 不能为 0（会导致除零），推荐 0.1。fFarZ 过大会降低深度精度。
- FOV 单位是度：不是弧度。60° 是常用默认值。
- 配合深度测试：透视场景中物体有真实前后关系，应开启
xgeDepthTestSet(1)。 - 2D 绘制不受影响：透视相机只影响 3D 绘制函数（如
xgeDrawQuad3D）。普通 2D Shape 绘制仍使用屏幕坐标。 - fPerspectiveDistance：由引擎根据 FOV 和视口高度自动计算，通常不需手动设置。
进阶练习
- 用透视相机 +
xgeDrawQuad3D绘制一个旋转的立方体（6 个面）。 - 实现"鱼眼"效果：将 FOV 设为 150°+，观察极端畸变。
- 实现一个相机动画：从正交平滑过渡到透视（插值 iProjectionMode 相关参数）。
