使用ue4材质检验一个世界坐标点是否在视野（视锥体）内

对于类似这样的问题：“判断一个世界空间中的点是否在视野范围内，是否能被看见？”、“一个点（位置）是否能被某NPC的视线看到？”，这里我给出一个非常简单的做法， 不用在世界空间与视锥体进行任何数学计算(不用任何点、面、射线。。。)，接下来的例子中大家会看到该方法是多么难以置信的简单。

为了验证，我们需要现在场景中放一个cube，来模拟一个点，尽量缩小一点，并在属性中记下它的位置(x,y,z)坐标。

然后创建一个材质，起名叫printPos，用来可视化坐标信息。

进入材质编辑，主要用到TransformToClipSpace节点(转换一个世界坐标到裁剪空间)，DebugFloat2Value2(打印一个Float2向量的值)，

如图连接后，在左侧的材质预览窗口应该可以看到一个红绿显示的两行数字，分别代表一个二维向量的x,y的值。

这个值就是我们给定的世界坐标变换到裁剪空间后的坐标，我们回到主场景中，为了看到坐标值，我们要再拖一个cube到场景中，把printPos材质赋给这个cube。

这时候，你可以移动视角，先让那个较小的cube（以下称为模拟点）出现在视野中，注意观察一下坐标值，当模拟点位于视野正中心时，坐标值为(0,0)；
当模拟点在屏幕x方向超出视野时，红色数字的绝对值>1；

当模拟点在屏幕y方向超出视野时，绿色数字的绝对值>1。


这就是我们判断的理论依据了，当世界坐标被变换到裁剪空间时（此时的坐标为归一化透视坐标），x,y在区间(-1,1)内，当x或y的绝对值超过1时该坐标不在视锥体内，即不可被看见。稍作扩展，如果我们将这个点变换到另一个View（例如一个怪物或NPC)的裁剪空间，就可以判断该点是否能被怪物(NPC)看到。这里我就不展开讨论如何获取指定NPC的View了，在蓝图或C++代码中应该可以很方便获取到。

当然，本文仅提供一个方法，即我们不用在世界空间中拿这个点来判断是否在视锥体内，这个数学计算通常很复杂，需要视锥体的六个面方程，简化的计算通常也导致结果不精确，而使用本文的方法即将坐标转换到裁剪空间再进行比较，结果非常精确（这也是管线进行视锥体剔除的方法），实现步骤也很简单（一次空间转换，一次比较），大家有兴趣可以实践一下。

注：DebugFloat2Values节点还有对应的几个DebugFloat3Values，DebugFloat4Values方法是很有用的调试功能，可以用来可视化一些不容易看到的数值。

补充：评论中有人提到如果是正背对着目标的时候，有一段也是在-1~1这个范围的，这的确是一个没有考虑到的问题。
原因是由于我们使用TransformToClipSpace函数返回的"Clip Space XY"没有给我们提供z坐标，也就是说我们丢失了z坐标信息，这个z坐标是指View空间的forward方向的值，导致我们没有信息判断目标是否在视线后方，那怎么办呢？其实z值是可以得到的：将TransformToClipSpace节点使用新建Custom节点替代，

Custom Code中写入mul(float4(In.xyz,1),View.WorldToClip)就可以返回完整的齐次坐标(x,y,z,w)，之前的Clip Space X,Y在这就是x/w，y/w，而z值就是w分量(注意，z值已被存储到w分量，而不是z分量)，通过判断这个w的符号就可以知道目标在前方还是后方。

        /**
         * Returns true if this actor has been rendered "recently", with a tolerance in seconds to define what "recent" means.
         * e.g.: If a tolerance of 0.1 is used, this function will return true only if the actor was rendered in the last 0.1 seconds of game time.
         *
         * @param Tolerance  How many seconds ago the actor last render time can be and still count as having been "recently" rendered.
         * @return Whether this actor was recently rendered.
         */
        UFUNCTION(Category="Rendering", BlueprintCallable, meta=(Keywords="scene visible"))
        bool WasRecentlyRendered(float Tolerance = 0.2) const;

学习了，感谢

这脑洞可以尝试写小说了，我也去试一下，感谢分享思路

感谢分享，好厉害

很厉害，66666

这个有BUG哈，如果是正背对着目标的时候，有一段也是在-1~1这个范围的

你是专门做材质的吗

学习了，谢谢楼主分享

59427046111 发表于 2017-8-23 09:14
但是没有办法把这个数传出来啊。。。。。。。。。。。

在代码中可以做同样的事情，材质只是提供可视化验证