Camera3d：透视的世界

正交投影“远近一样大”的脾气，在 2D 里是美德——图层本来就不该有近大远小。可一进三维就成了灾难：没有纵深，走廊是一面墙，深渊是一块地板。三维世界的取景器需要另一条换算规则：透视投影（perspective projection）——离相机越近的东西占画面越大，平行的街道在远方收束于一点，跟人眼和真实摄影机一个原理。

Bevy 里这条规则就是 Projection 的另一个变体 Perspective(PerspectiveProjection)，而 Camera3d 默认带的正是它。PerspectiveProjection 四个字段：

字段	含义	默认
fov	纵向视场角（弧度）：取景锥上下张开的角度	π/4（45°）
aspect_ratio	画面宽高比，引擎随视口自动维护	1.0
near	近裁剪面：比这更近的不画	0.1
far	远裁剪面：比这更远的不画	1000.0

跟正交的取景“框”不同，透视的取景体是一个锥台（frustum，视锥）：从相机出发张开 fov 角度、被 near 和 far 两刀截断的四棱台。fov 就是变焦环——调大是广角（视野宽、边缘畸变），调小是长焦（视野窄、画面压缩）；near = 0.1 也解释了和 2D 的一个分别：三维相机身后和贴脸的东西不入镜，这正是第 4 节 default_3d() 把 near 设为 0 而 2D 版本设为 −1000 的道理。

Figure 13-7：两种取景体（侧视）——正交的长方体与透视的锥台

特效棚验机

百闻不如一见，而“看”恰好是本章练熟了的本事：同一条走廊，两台机器架在同一个点、朝同一个方向，左监正交、右监透视，分屏对比。布景用了几位第 21 章才正式登场的演员——Mesh3d（三维网格）、MeshMaterial3d<StandardMaterial>（材质）和 DirectionalLight（平行光），今天先借来当模特，看个轮廓就好：

fn setup(
    mut commands: Commands,
    mut meshes: ResMut<Assets<Mesh>>,
    mut materials: ResMut<Assets<StandardMaterial>>,
) {
    // 走廊：地面一条，灯笼柱两列纵深排开
    // Mesh3d 与 StandardMaterial 是第 21 章的主角，今天先借来当模特
    commands.spawn((
        Mesh3d(meshes.add(Plane3d::default().mesh().size(16.0, 64.0))),
        MeshMaterial3d(materials.add(Color::srgb(0.22, 0.26, 0.22))),
    ));
    for i in 0..8 {
        for x in [-3.0, 3.0] {
            commands.spawn((
                Mesh3d(meshes.add(Cuboid::new(1.0, 3.0, 1.0))),
                MeshMaterial3d(materials.add(Color::srgb(0.95, 0.75, 0.25))),
                Transform::from_xyz(x, 1.5, -4.0 * i as f32),
            ));
        }
    }
    // 棚顶大灯
    commands.spawn((
        DirectionalLight::default(),
        Transform::from_xyz(8.0, 16.0, 8.0).looking_at(Vec3::ZERO, Vec3::Y),
    ));

    // 两台机位架在同一点、朝同一方向，只差投影
    let stand = Transform::from_xyz(0.0, 6.0, 14.0).looking_at(Vec3::new(0.0, 1.0, -8.0), Vec3::Y);

    // 左监：正交投影——平行线永远平行，远近一样大
    commands.spawn((
        Camera3d::default(),
        OrthoLens,
        stand,
        Camera {
            order: 0,
            ..default()
        },
        Projection::Orthographic(OrthographicProjection {
            scaling_mode: ScalingMode::FixedVertical {
                viewport_height: 14.0,
            },
            ..OrthographicProjection::default_3d()
        }),
    ));
    // 右监：透视投影——Camera3d 的默认，纵向视角 45°
    commands.spawn((
        Camera3d::default(),
        PerspectiveLens,
        stand,
        Camera {
            order: 1,
            ..default()
        },
    ));

    println!("老雷：特效棚验机——左监平行机位，右监透视机位，自己看哪边有纵深。");
}

Listing 13-11：一条走廊、两种投影，分屏对照（examples/listing-13-11.rs）

几处看点。机位 Transform 用了 looking_at(目标点, Vec3::Y)——给定立足点和盯住的目标，旋转自动算好，第 12 章手搓 Quat::from_rotation_arc 的活它一行包办，三维运镜的标配。正交那台用 default_3d() 打底（第 4 节的功课），FixedVertical { viewport_height: 14.0 } 锁定纵向看 14 个世界单位；透视那台什么都没配——Camera3d 默认就是 45° 透视。分屏系统与第 5 节逐字相同，手艺通用。

cargo run -p ch13-cameras --example listing-13-11

老雷：特效棚验机——左监平行机位，右监透视机位，自己看哪边有纵深。

两边画面判若两个世界：

• 右监（透视）：两列灯笼柱近大远小，向画面深处收束，地面是一块收窄的梯形——一条有纵深的走廊；
• 左监（正交）：八根柱子前后完全叠成两摞，看不出哪根近哪根远，两列柱子的间距从近到远分毫不变，地面是一块端端正正的矩形。深度被投影整个抹平了。

Figure 13-8：同一条走廊、同一个机位——左监正交抹平深度，右监透视给出纵深

左监不是坏画面——它就是工程制图里的“立面图”。战棋、模拟经营那一路的等距视角游戏，用的正是 3D 场景配正交投影：要的就是“格子永远一样大”的秩序感。哪种投影是对的，取决于你要哪种真实。

Projection 是统一的组件。注意两台 Camera3d 装的是同一个 Projection 枚举——投影流派与相机维度是两个独立的开关：Camera3d 配正交（等距游戏）、Camera2d 的默认正交，都是同一个组件的不同变体。第 3 节学的 area 报点对正交永远好使，而 viewport_to_world_2d 换成透视后会沿视线“打一道射线”出去——那是第 25 章拾取的开场白。

特效棚验收完毕。三维的光影、材质、模型是第四部分的正餐，本章的任务只是把取景器交到你手上——拿到 Camera3d 这张入场券，回头杀青。