Fov違いのカメラスタックも一緒にズームする

はじめに

カメラスタックでfovが違うカメラを重ねている状況でズームしたい場合
単にカメラ移動で近づけるといったアプローチでは、同じ移動量に対する拡大率がカメラごとに変わってくるので、うまくズームができません
(カメラごとに移動量を補正すれば可能だが…面倒でしょう)

(カメラ1 赤キューブ Fov60、カメラ2 青キューブ Fov30)

また、ズーム中心が常に画面中央であれば、各カメラのFovに対して同じ比率を掛ける方法でも上手くいったりしそうですが
そうでない場合は、ちょっと面倒くさそうです。

この辺をいい感じにできないかなと考えていました。

投影行列を触ってしまえ

UnityではCameraコンポーネントから投影行列を取得して直接操作できるので
これをいじってしまうアプローチです

CameraZoom.cs

using UnityEngine;

public class CameraZoom : MonoBehaviour
{
    // BaseカメラとOverlayカメラを登録
    [SerializeField] private Camera[] _cameras = new Camera[0];
    [SerializeField] private float _zoom = 1.0f;
    
    void LateUpdate()
    {
        foreach (Camera cam in _cameras)
        {
            // 行列をリセット
            cam.ResetProjectionMatrix();
            Matrix4x4 proj = cam.projectionMatrix;
            
            // スケーリング XYのみ
            proj[0, 0] *= _zoom;
            proj[1, 1] *= _zoom;
            cam.projectionMatrix = proj;
        }
    }
}

各カメラの元の投影行列に対して、同じだけXY方向にスケーリングすることでズームしています

ズームの中心を変える

ズームの中心を変えたい場合も、同様に行列を弄れば良さそうです。

CameraZoom.cs

using UnityEngine;

public class CameraZoom : MonoBehaviour
{
    // BaseカメラとOverlayカメラを登録
    [SerializeField] private Camera[] _cameras = new Camera[0];
    [SerializeField] private float _zoom = 1.0f;
    
    // ズーム中心
    [SerializeField, Range(-1,1f)] private float _centerX = 0;
    [SerializeField, Range(-1,1f)] private float _centerY = 0;
    
    void LateUpdate()
    {
        foreach (Camera cam in _cameras)
        {
            // 行列をリセット
            cam.ResetProjectionMatrix();
            Matrix4x4 proj = cam.projectionMatrix;
            
            // スケーリング XYのみ
            proj[0, 0] *= _zoom;
            proj[1, 1] *= _zoom;

            // ズーム中心の移動
            proj[0, 2] += _centerX * (_zoom - 1f);
            proj[1, 2] +=  _centerY * (_zoom - 1f);
            
            cam.projectionMatrix = proj;
        }
    }
}

まとめ

• Fovが違う複数のカメラを重ねていても、投影行列を直接弄ることで共通のパラメータで一緒にズームすることができた

小ネタにはなりましたが、ゲーム開発だとズーム演出を使う機会も多いと思うので
何かの役に立てば幸いです。