无法在3D动画的透视投影中显示所有球体

Question

我已经生成了光流动画，其中的球体（圆）在3D坐标空间中朝向观察者移动。出于某种原因，尽管我定义了8个球体，但每次运行代码时，它都不会显示所有球体。有时显示1，有时显示4（如gif）。最终它是从1到8的任意数量的球体。由于我是计算机图形学的新手，所以我不知道原因。任何帮助，将不胜感激！我的代码可在Github

谢谢您的帮助！

Answer 1

在透视投影时，观看量为frustum。因此，可能是球体在截锥体的侧面被修剪（不在截锥体中），尤其是当它们靠近近平面时。请注意，大多数恒星在靠近相机时会在其边界处“离开”窗口（除了那些将视锥从近平面离开的恒星）。

出于调试原因，将球体的初始z坐标设置为最大值（远平面）：

for sphere in spheres:
    sphere.position.xy = np.random.uniform(-25, 25, size=2)
    #sphere.position.z = np.random.uniform(0.0, -50.0)
    sphere.position.z = 50

如果根本不“看到”所有星星，则x和y坐标的范围（[-25，25]）大。

为了补偿初始裁剪，您可以按距离缩放x和y分量：

for sphere in spheres:
    sphere.position.xy = np.random.uniform(-25, 25, size=2)
    z = np.random.uniform(0.0, -50.0)
    sphere.position.z = z
    sphere.position.xy[0] *= z/-50
    sphere.position.xy[1] *= z/-50