OpenGL实现类似Unity Free Aspect Ratio的无拉伸适配方案咨询

你当前的代码固定正交矩阵的水平范围为0_{100、垂直范围为0}100，正交视锥体的宽高比固定为1:1，和实际屏幕的宽高比不匹配时，视锥体内容映射到屏幕就会产生拉伸。同时编辑器和安卓端的屏幕宽高比不一致时，两端实际可见的坐标范围不同，你在编辑器中放置在边界附近的对象，到安卓端可能会超出视锥体裁剪范围，就会出现显示异常甚至完全不显示的问题。

Unity正交相机的Size参数定义的是视口垂直方向的半高，比如Size = 5时，垂直显示范围固定为-5~+5，总高度为10。Free Aspect模式下，正交相机的水平范围会自动根据当前屏幕的宽高比计算：水平半宽 = Size * 屏幕宽高比，最终正交视锥体的宽高比和屏幕宽高比完全一致，所以映射到屏幕后所有对象都能保持原始比例，不会出现拉伸。

根据你的需求，有两种常用的无拉伸适配方案，不需要强制固定编辑器和安卓端的分辨率：

• 固定垂直范围适配（推荐多数2D游戏使用）
  逻辑和Unity正交相机逻辑一致，固定垂直方向的显示范围，水平范围随屏幕宽高比自动扩展，所有设备上垂直方向的内容完全一致，宽屏设备可以看到更多左右两侧的内容，不会有拉伸。
  代码示例：

  GoldState::aspectRatio = m_AspectRatio = (float)width / (float)height;
  float orthoDown = 0.0f;
  float orthoUp = 100.0f; // 固定垂直显示范围0~100
  float orthoLeft = 0.0f;
  float orthoRight = 100.0f * m_AspectRatio; // 水平范围随宽高比动态计算
  m_OrthoMatrix = glm::ortho(orthoLeft, orthoRight, orthoDown, orthoUp);
  

• 固定设计分辨率+黑边适配
  先定一个设计分辨率的基准宽高比（比如常用的9:16），所有设备都按这个比例等比缩放内容，居中显示，超出屏幕的部分留黑边，所有设备上可见的内容范围完全一致，不会出现部分设备对象显示不全的问题，适合需要精确控制关卡显示范围的场景。
  代码示例：

  const float DESIGN_ASPECT = 9.0f / 16.0f; // 自定义设计分辨率宽高比
  GoldState::aspectRatio = m_AspectRatio = (float)width / (float)height;
  float viewportX = 0, viewportY = 0;
  float viewportW = width, viewportH = height;
  if (m_AspectRatio > DESIGN_ASPECT) {
      // 设备屏幕更宽，上下留黑边
      viewportH = width / DESIGN_ASPECT;
      viewportY = (height - viewportH) / 2.0f;
  } else {
      // 设备屏幕更高，左右留黑边
      viewportW = height * DESIGN_ASPECT;
      viewportX = (width - viewportW) / 2.0f;
  }
  // 先调用glViewport设置显示区域
  glViewport(viewportX, viewportY, viewportW, viewportH);
  // 正交矩阵固定使用设计分辨率对应的范围
  m_OrthoMatrix = glm::ortho(0.0f, 100.0f * DESIGN_ASPECT, 0.0f, 100.0f);
  

如果你的游戏不需要适配不同宽高比的设备，也可以直接固定关卡编辑器的分辨率，安卓端使用和编辑器一致的分辨率做等比缩放+黑边适配，这种方案实现逻辑最简单，不会出现两端内容显示不一致的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者GoldSpark