Billboard

Billboard 的本质是一个参考相机坐标系的物体。

直接坐标系变换

该方法本质是假装物体的本地坐标是在相机坐标系下，将坐标从相机空间转到世界空间就会得到一个紧贴着相机的物体，再根据原始物体与相机的相对位置进行偏移，即可得到 Billboard。

适用于 UE 等难以直接获取矩阵的引擎

  flowchart LR
    %% 定义主要输入输出节点
    LocalPosition["Local Position"]
    TransformVector["<span style='white-space: nowrap'>Camera Space → World Space</span>"]
    ObjectPosition["Object Position"]
    Add["Add"]

    %% 定义 Convert 子图（包含内部端口和连线）
    subgraph Convert ["Convert"]
        direction LR
        In_R((X))
        In_G((Y))
        In_B((Z))
        Out_R((X))
        Out_G((Y))
        Out_B((Z))
        
        %% 内部交叉连接逻辑：R->G, G->R
        In_R --> Out_G
        In_G --> Out_R
        In_B --> Out_B
    end

    %% 外部主流程连接
    LocalPosition o--o Convert
    Convert o--o TransformVector
    TransformVector o--o Add
    ObjectPosition o--o Add

Tips：

1. 如果不反转 XY 相机看到的会是背面。
2. 一般Billboard是没有厚度的，所以 Z 也可以不参与运算。

手动构建矩阵

构建相机坐标系

/posts/8f00267b

即可实现如图所示，原物体 Z 轴/相机空间的 Up 轴 与 世界空间 Z 轴重合。

float3x3 M;
M._m00_m10_m20 = ResolvedView.ViewRight;
M._m01_m11_m21 = float3(0,0,1);
M._m02_m12_m22 = ResolvedView.ViewForward;
return mul(M, x);

计算位置等价于：

float3 PositionTransform = Right * LocalPosition.y + Up * LocalPosition.x + Forward * LocalPosition.z;
float3 NewPosition = ObjectPosition + PositionTransform;