基于MiniLibX的C语言光线投射：为何需要纹理镜像校正？

我正在用C语言结合MiniLibX开发类似《Wolfenstein 3D》的光线投射FPS项目，遇到部分墙体纹理镜像的问题，找到修复代码后想搞懂底层原理。相关光线投射函数片段如下：

void raycast(g *g)
{
    // ... [其他光线投射代码] ...

    if (g->side == 0)
        g->wallX = g->posY + g->perpWallDist * g->rayDirY;
    else 
        g->wallX = g->posX + g->perpWallDist * g->rayDirX;
    g->wallX = g->wallX - (int)g->wallX;

    g->texX = (int)(g->wallX * (double)texWidth);
    if (g->side == 0 && g->rayDirX > 0)
        g->texX = texWidth - g->texX - 1;
    if (g->side == 1 && g->rayDirY < 0)
        g->texX = texWidth - g->texX - 1;

    // ... [剩余光线投射代码] ...
}

我知道g->texX是用来确定墙体纹理的X坐标，但搞不懂最后两个if的纹理镜像校正为什么必须。想问两个问题：

1. 不校正的话，为什么部分墙体会出现纹理镜像？
2. 条件(g->side == 0 && g->rayDirX > 0)和(g->side == 1 && g->rayDirY < 0)是怎么判断什么时候需要镜像校正的？

问题1：未校正时纹理镜像的原因 #

光线投射中，wallX是射线击中墙体时在墙面上的水平偏移量（范围0~1）。我们默认wallX=0对应纹理左边缘、wallX=1对应纹理右边缘，但这个对应关系会被射线击中墙体的方向打乱：

• 当射线向右（rayDirX>0）击中垂直墙体（side=0，比如地图格子的右边界）时，射线是从墙体的右侧撞上去的。此时wallX=0实际对应墙体的右边缘，wallX=1对应左边缘，直接映射纹理坐标的话，纹理就会被左右翻转，也就是镜像。
• 同理，射线向上（rayDirY<0）击中水平墙体（side=1，比如地图格子的上边界）时，射线从墙体的顶部撞上去，wallX的偏移顺序和纹理默认的左→右相反，直接映射就会出现镜像。

问题2：校正条件的判断逻辑 #

先明确两个关键变量的含义：

• side=0：射线击中垂直墙体（X轴方向的墙面，比如地图格子的左/右边界）；side=1：击中水平墙体（Y轴方向的墙面，比如地图格子的上/下边界）。
• rayDirX/rayDirY：射线的方向向量，正负表示射线在对应轴上的走向（rayDirX>0为向右，rayDirY<0为向上）。

两个条件分别对应两种需要翻转的场景：

1. g->side == 0 && g->rayDirX > 0：
   击中垂直墙体且射线向右发射，此时射线从墙体右侧（格子右边界）撞击，wallX的偏移方向和纹理默认顺序相反，通过texWidth - texX - 1翻转纹理X坐标，让wallX的偏移和纹理的左→右对应，修正镜像。
2. g->side == 1 && g->rayDirY < 0：
   击中水平墙体且射线向上发射，此时射线从墙体顶部（格子上边界）撞击，wallX的偏移方向和纹理默认顺序相反，同样翻转texX来校正镜像。

其他场景下，射线从墙体左侧（rayDirX<0击中垂直墙）或底部（rayDirY>0击中水平墙）撞击，wallX的偏移顺序和纹理默认一致，不需要翻转。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nathan