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立方体投影（Cube Projection）
2025年08月25日 09:09
GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台，支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑，转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。
简介
立方体投影是一种将三维场景或物体映射到立方体六个表面上的技术，通过将环境或对象投影到立方体的各面来简化处理与渲染，常用于环境映射、全景展示或虚拟场景构建，使复杂的三维数据能以结构化的二维形式呈现。
投影概览
立方体投影是一种将三维环境或场景映射到立方体六个面的技术，通过将空间划分为前、后、左、右、上、下六个方向并分别生成对应纹理，实现高效的环境反射、全景展示或动态背景渲染。其核心优势在于计算简单、边缘畸变小，且支持实时更新，广泛应用于游戏、虚拟现实及三维可视化领域。
优点
- 计算高效：坐标转换简单，适合实时渲染与硬件加速。
- 视觉质量高：边缘畸变小，接缝处优化后连续性佳。
- 动态更新灵活：支持局部面独立修改，适配动态场景。
- 存储与采样平衡：六张贴图兼顾效率与精度。
缺点
- 存储开销大：需六张纹理图，高分辨率时内存占用高。
- 接缝处理复杂：边缘需滤波优化，否则可能产生瑕疵。
- 极区表现受限：顶面/底面极点附近细节可能丢失。
- 投影变形问题：非立方体对称场景适配性差。
- 不适合非立方体环境：球形或不规则场景效率降低。
应用场景
立方体投影广泛应用于需要高效环境映射和全景展示的场景，例如在游戏和虚拟现实中实现逼真的镜面反射、水面折射效果，或作为天空盒渲染动态变化的360°环境背景；在建筑可视化中模拟真实光照与周围场景互动，在影视制作里构建无缝衔接的全景背景；同时支持实时更新局部纹理的特性使其成为动态环境（如移动光源、天气变化）的理想选择，兼顾了计算效率与视觉质量。
示例图
1. 立方体的正投影。
2. 四维正立方体在oyw面上旋转的三维空间上的投影。
