Lua 2D光线投射引擎非鱼眼类渲染扭曲效应补偿方法求助

核心问题根源 #

你当前使用等角度均分FOV的方式生成扫描射线，是导致笔直墙面渲染为外凸曲面的核心原因：

• 等角度步长的射线，在透视投影平面上的水平采样间距是不均匀的，屏幕边缘的采样密度远低于中心，即使做了鱼眼距离校正，也无法修正这种采样本身导致的几何扭曲。

具体修复步骤 #

1. 改用投影平面等距采样生成射线角度 #

不要直接均分FOV的角度值，改为基于透视投影平面的水平坐标反算射线角度，步骤如下：

1. 预计算FOV对应的投影平面半宽，该值可以在love.load中一次性计算，避免每帧重复运算：

function love.load()
    fullscreen = true
    love.window.setTitle("Raycaster")
    love.window.setMode(1280,720,{})
    love.window.setFullscreen(true, "desktop")
    ScreenX,ScreenY = love.graphics.getDimensions()
    -- 新增投影半宽计算
    projHalfWidth = math.tan(math.rad(pFOV / 2))
end

2. 替换love.draw中扫描角度scanX的计算逻辑：

for i = 1,ScreenX,1 do
   -- 删掉原来的等角度计算逻辑
   -- local scanX = pRot+(i-1)*pFOV/ScreenX-pFOV/2
   -- 替换为投影平面等距采样逻辑
   local normX = (i - 0.5) / ScreenX
   local planeOffset = (normX * 2 - 1) * projHalfWidth
   local scanX = pRot + math.deg(math.atan(planeOffset))
   
   local lx1,ly1 = math.cos(math.rad(scanX))*pViewRange+pPosX,math.sin(math.rad(scanX))*pViewRange+pPosY
   -- 后续原有逻辑保持不变

2. 性能优化（可选） #

你当前在love.update中每帧都调用love.window.setFullscreen属于冗余操作，仅需要在按键切换全屏时调用即可，修改如下：

function love.keypressed( key )
   if key == "f11" then
     fullscreen = not fullscreen
     love.window.setFullscreen(fullscreen, "desktop")
   end
end
-- 删掉love.update中的love.window.setFullscreen(fullscreen, "desktop")一行

修改完成后，笔直墙面的外凸扭曲就会完全消失，渲染结果符合真实透视效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RandomNoob164