cesium 后处理中获取相机坐标

<think>好的，我现在需要回答用户关于如何在Cesium后处理中获取相机坐标的问题。首先，用户之前询问了如何将ShaderToy的坐标转换代码应用到Cesium后处理中，现在他们可能在进行更复杂的后处理效果，需要获取相机的位置信息。 首先，我需要回忆Cesium中的相关内置变量和函数。已知Cesium提供了一些内置的uniform变量，比如czm_viewerPositionWC，这可能代表相机在世界坐标系中的位置。但需要确认这个变量的准确性，以及是否有其他相关变量可用。 接下来，用户可能需要相机的位置、方向等信息。例如，相机的世界坐标、观察方向、上方向、右方向等。在Cesium中，这些信息通常可以通过czm_view*系列的内置变量来获取，比如czm_viewerPositionWC代表相机的位置，czm_viewRotation代表相机的旋转矩阵，或者czm_viewProjection矩阵的组合。 然后，我需要考虑如何在后处理着色器中访问这些变量。由于后处理阶段通常是在屏幕空间进行的，可能需要将相机的参数传递到片段着色器中。Cesium的后处理阶段是否自动提供这些变量呢？比如，czm_viewerPositionWC是否在后处理中可用？或者是否需要通过其他方式传递？ 另外，用户可能希望将世界坐标与屏幕坐标进行转换，或者进行一些基于相机位置的效果，比如雾效、景深等。因此，可能需要解释如何从屏幕空间坐标反推世界坐标，或者如何利用相机的位置和方向来计算光线方向等。 还需要考虑示例代码的正确性。例如，如何正确地在着色器中声明和使用这些内置变量，是否需要包含特定的GLSL库，或者是否有权限访问这些变量。例如，czm_viewerPositionWC可能在某些上下文中不可用，可能需要使用其他方法，比如通过uniform手动传递相机位置。 此外，用户可能对坐标系的转换有疑问，比如世界坐标、相机本地坐标、屏幕坐标之间的关系。需要简要说明这些概念，并展示如何在后处理中获取所需的相机参数。 最后，需要验证提供的信息是否正确。比如，czm_viewerPositionWC是否确实代表相机的位置，或者是否有其他变量如czm_cameraPositionWC更合适。可能需要查阅Cesium的官方文档或源码来确认这些内置变量的定义和用途。 总结步骤： 1. 确定Cesium中用于获取相机位置的内置变量。 2. 解释如何在后处理着色器中访问这些变量。 3. 提供示例代码，展示如何获取相机坐标并可能的使用场景。 4. 提醒注意事项，如坐标系转换、变量可用性等。 5. 确保信息的准确性和实用性，避免误导用户。</think>在Cesium后处理中获取相机坐标，需通过内置的Uniform变量和坐标系转换实现。以下是详细步骤及代码示例： --- ### 一、关键内置变量 Cesium提供以下内置变量用于获取相机信息： 1. **相机位置**：`czm_viewerPositionWC` （世界坐标系中的相机位置，类型`vec3`） 2. **视图矩阵**：`czm_viewMatrix` （将世界坐标转换为相机本地坐标的矩阵） 3. **投影矩阵**：`czm_projectionMatrix` （将相机本地坐标转换为裁剪空间的矩阵） --- ### 二、获取相机坐标的三种方式 #### 方式1：直接获取相机世界坐标 ```glsl // 在片段着色器中直接读取相机位置 vec3 cameraPosition = czm_viewerPositionWC; ``` #### 方式2：通过视图矩阵反向计算 ```glsl // 视图矩阵的逆矩阵 mat4 viewMatrixInverse = czm_inverseView; // 相机位置 = 视图矩阵逆矩阵的平移分量 vec3 cameraPosition = viewMatrixInverse[3].xyz; ``` #### 方式3：从相机参数构造 ```glsl // 通过Cesium相机参数获取（需自定义Uniform传递） uniform vec3 u_cameraPosition; // 在JavaScript中绑定数据 vec3 cameraPosition = u_cameraPosition; ``` --- ### 三、完整后处理示例 #### JavaScript部分（定义后处理阶段） ```javascript const cameraPositionStage = new Cesium.PostProcessStage({ fragmentShader: ` uniform sampler2D colorTexture; varying vec2 v_textureCoordinates; void main() { vec3 cameraPos = czm_viewerPositionWC; // 示例：将相机高度映射为红色通道 float height = cameraPos.z / 1000.0; gl_FragColor = texture2D(colorTexture, v_textureCoordinates) + vec4(height, 0, 0, 1); } `, uniforms: {} }); ``` #### GLSL部分（深度反推世界坐标） 若需将屏幕像素反推回世界坐标，需结合深度缓冲： ```glsl // 获取深度值（需启用深度纹理） float depth = czm_readDepth(depthTexture, v_textureCoordinates); // 反算世界坐标 vec4 worldPosition = czm_windowToWorldCoordinates(vec3(v_textureCoordinates, depth)); vec3 cameraToWorld = worldPosition.xyz - czm_viewerPositionWC; ``` --- ### 四、坐标系对照表 | 坐标类型 | 获取方式 | 典型用途 | |--------------------|----------------------------|-----------------------| | 相机世界坐标 | `czm_viewerPositionWC` | 雾效、距离衰减 | | 视图矩阵 | `czm_viewMatrix` | 坐标转换到相机空间 | | 投影矩阵 | `czm_projectionMatrix` | 裁剪空间操作 | --- ### 五、注意事项 1. **深度缓冲依赖**：反推世界坐标需启用`depthTexture`： ```javascript stage.enabled = true; stage.needsDepth = true; // 关键设置 ``` 2. **性能优化**：频繁访问`czm_viewerPositionWC`时，建议在JavaScript中通过`viewer.camera.positionWC`获取并作为Uniform传递。 3. **坐标系差异**：Cesium使用WGS84椭球坐标系，直接使用世界坐标时需注意单位（米）。 --- 通过以上方法，可在后处理效果中灵活应用相机位置，实现动态雾效、镜头光晕等高级效果。