线性深度、透视深度与正交深度的区别及viewZ差异解析

为什么不同投影下viewZ对应的深度值不同？ #

这本质是由正交投影和透视投影的投影原理差异决定的：

• 正交投影属于平行投影，相机前方的物体无论距离远近，屏幕上的显示大小都一致，因此视图空间的viewZ（Three.js中相机沿负Z轴看向前方，viewZ为物体在相机空间的Z坐标，值为负）到最终深度值的映射是线性关系——深度值随viewZ的变化均匀分布。
• 透视投影模拟人眼近大远小的视觉效果，为实现这种效果，投影过程会对深度做非线性压缩：近平面附近的viewZ变化会带来更明显的深度值变化（深度精度更高），远平面附近的viewZ变化对应的深度值变化则会被大幅压缩（精度更低）。这种非线性特性导致透视投影下viewZ到深度值的映射是分式函数关系。

线性深度是不是正交深度的另一种称呼？ #

是的。正交投影下的深度映射本身就是线性的，所以正交深度本质就是线性深度——这也是Three.js没有单独提供viewZToLinearDepth函数的原因，viewZToOrthographicDepth的作用就是实现视图空间Z值到线性深度的转换。

结合代码的具体解释 #

给出的两个函数都是将视图空间的viewZ转换为[0,1]范围的深度值：

• viewZToOrthographicDepth：公式为(viewZ + near) / (near - far)，这是标准的一次线性函数，输入viewZ和输出深度值呈严格线性关系，对应线性深度（正交深度）。
• viewZToPerspectiveDepth：公式为(near + viewZ) * far / [(far - near) * viewZ]，这是分式函数，体现了透视投影的非线性深度压缩特性，输入viewZ和输出深度值是非线性关系。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pershing