是否存在X方向透视、Y方向正交的投影矩阵？附尝试代码求助

这种混合投影是存在的，核心是在X轴方向应用透视投影的近大远小逻辑，Y轴方向保持正交投影的线性变换特性。

你的代码问题分析 #

你直接修改gl_Position.z的方式完全错误：

• OpenGL的透视效果由gl_Position.xyz / gl_Position.w的透视除法触发，单纯修改z值无法实现X方向的透视；
• 替换z值会破坏裁剪空间的深度信息，导致深度测试、后续的NDC转换全部异常。

正确实现方式 #

方式1：顶点着色器手动计算（直观易调试） #

先将顶点转换到视图空间，然后分别对X、Y轴应用对应投影逻辑，最后输出裁剪空间坐标：

uniform mat4 view;
// 投影参数：近远裁剪面、左右上下边界
uniform float near_plane;
uniform float far_plane;
uniform float left;
uniform float right;
uniform float top;
uniform float bottom;

in vec3 pos;

void main() {
    // 转换到视图空间（view空间中，相机朝向-z方向，z值为负）
    vec4 view_pos = view * vec4(pos, 1.0);
    float view_z = view_pos.z;

    // X方向透视投影：基于视图空间深度实现近大远小
    float x_clip = (2.0 * near_plane * view_pos.x) / ((right - left) * -view_z) - (right + left) / (right - left);
    
    // Y方向正交投影：线性映射到NDC范围
    float y_clip = (2.0 * view_pos.y) / (top - bottom) - (top + bottom) / (top - bottom);
    
    // Z方向：采用正交投影的深度映射（保持线性深度，也可根据需求调整为透视式深度）
    float z_clip = (2.0 * view_z) / (near_plane - far_plane) - (far_plane + near_plane) / (far_plane - near_plane);

    // 输出裁剪空间坐标
    gl_Position = vec4(x_clip, y_clip, z_clip, 1.0);
}

方式2：自定义混合投影矩阵 #

可以构造一个4x4投影矩阵，将混合逻辑封装到矩阵中，方便和视图矩阵组合使用（OpenGL矩阵为列主序）：

// 构造混合投影矩阵的代码（CPU端）
mat4 createHybridProjection(float near, float far, float left, float right, float top, float bottom) {
    mat4 proj = mat4(0.0);
    // X方向透视参数
    proj[0][0] = 2.0 * near / (right - left);
    proj[0][3] = -(right + left) / (right - left);
    // Y方向正交参数
    proj[1][1] = 2.0 / (top - bottom);
    proj[1][3] = -(top + bottom) / (top - bottom);
    // Z方向正交参数
    proj[2][2] = 2.0 / (near - far);
    proj[2][3] = -(far + near) / (far - near);
    // 透视除法控制：让w分量等于 -view_z / near，触发X方向透视
    proj[3][2] = -1.0 / near;
    return proj;
}

使用时直接按常规MVP流程计算：

uniform mat4 proj;
uniform mat4 view;

in vec3 pos;

void main() {
    gl_Position = proj * view * vec4(pos, 1.0);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者smart longer