如何在Matlab中调整3D绘图的透视投影畸变效果？

我发现MATLAB没有现成的简便方法调整3D图形透视投影的畸变效果。现有代码如下：

figure;
x1 = rand(1,10);
x2 = rand(1,10);
x3 = rand(1,10);
scatter3(x1,x2,x3,80,'o','filled'); hold on
ax = gca;
ax.Projection='perspective';

运行后透视畸变效果很弱：

我尝试修改ax.CameraTarget、ax.CameraPosition等参数，但几乎无法调整「消失点」以实现更强的畸变效果（例如下方这种强透视效果）：

请问如何实现对该图形外观的此类精准控制？

解决方案：通过视场角与相机参数组合实现强透视畸变 #

MATLAB的透视投影强度核心由**相机视场角（CameraViewAngle）**控制，配合相机位置与目标点的调整，可精准控制畸变程度与消失点位置。

1. 核心参数：CameraViewAngle #

默认情况下，MATLAB的CameraViewAngle值约为6.6度，透视效果自然但偏弱。增大该参数会产生类似广角镜头的畸变，物体边缘的透视拉伸会更强烈，数值越大畸变越显著（建议范围10-60度，超过60度会出现过度畸变）。

2. 快速实现强透视的示例代码 #

以下代码可生成接近目标效果的强透视畸变：

figure;
x1 = rand(1,10);
x2 = rand(1,10);
x3 = rand(1,10);
scatter3(x1,x2,x3,80,'o','filled'); hold on
ax = gca;
ax.Projection = 'perspective';

% 关键：增大视场角，强化畸变
ax.CameraViewAngle = 40;

% 配合调整相机位置，拉近与目标的距离进一步增强效果
ax.CameraPosition = [0.5, 0.5, -1]; % 将相机移至Z轴负方向，靠近点云
ax.CameraTarget = [0.5, 0.5, 0.5]; % 保持瞄准点在点云中心
ax.CameraUpVector = [0, 1, 0]; % 固定Y轴向上的视角

3. 精准控制消失点 #

若需要自定义消失点位置，可通过以下方式配合调整：

• 修改CameraTarget：消失点会对应移动到瞄准点在画面上的投影位置，直接控制消失点的大致方位
• 微调CameraPosition：沿X/Y/Z轴小幅移动相机，配合固定的视场角，可让消失点偏向画面左上、右下等任意区域
• 手动交互调整：锁定CameraViewAngle后，用camorbit、campan命令拖动视角，找到满意效果后通过get(ax, {'CameraPosition','CameraTarget'})提取参数固化到代码中

4. 极端畸变的替代方案 #

如果内置透视投影仍无法满足需求，可手动实现自定义透视投影：

1. 将3D点转换为相机坐标系下的坐标
2. 应用自定义透视投影矩阵（可自由控制焦距、消失点偏移量）
3. 将投影后的2D点用scatter绘制在2D坐标轴上

这种方式完全自定义，但需要手动处理坐标变换，适合对透视效果有极致要求的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Oliver Amundsen