【Unity】カメラの位置から伸びる4つの直線にRayを重ねて表示したい

Question

前提・実現したいこと

Unityにて，Sceneビューに出てくる，カメラの位置から伸びる4つの直線にRayを重ねて表示したいと思っています．

＜流れ＞
0. リストカメラコンポーネントより，アスペクト比(aspect)，垂直視野角(fovV)を取得
0. 番号リストその2つから水平視野角(fovH)を計算
0. 番号リスト水平垂直視野角それぞれの半分の角度(thetaV, thetaH)を計算
0. カメラの方向ベクトルに対して，thetaV・thetaH分だけ回転させた4つのベクトルを生成
0. 4つのベクトルの方向にそれぞれRayを飛ばす

発生している問題・エラーメッセージ

Rayが少しずれてしまう
左右でずれの角度が異なっているのも謎...

該当のソースコード

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System;
using UnityEngine.XR;
using Valve.VR;

public class Auto_test : MonoBehaviour
{
    public GameObject camera;
    Camera cameraComponent;
    Vector3 cameraPos;  
    Vector3 cameraVec;  
    Vector3 leftup, leftdown, rightdown, rightup;
    float fovV, fovH, thetaV, thetaH;
    float aspect;

    void Start()
    {
        cameraPos = camera.transform.position;
        cameraVec = camera.transform.forward;

        //アスペクト比，垂直視野角の取得及び水平視野角の計算
        cameraComponent = camera.GetComponent<Camera>();
        aspect = cameraComponent.aspect;
        fovV = cameraComponent.fieldOfView;
        fovH = Mathf.Atan(Mathf.Tan(fovV * 0.5f * Mathf.Deg2Rad) * aspect) * 2.0f * Mathf.Rad2Deg;
        
        thetaV = fovV * 0.5f;
        thetaH = fovH * 0.5f;

        //カメラの方向ベクトルを回転させて4つのベクトルを計算
        leftup = Quaternion.Euler(new Vector3(thetaV, -thetaH, 0)) * cameraVec;
        leftdown = Quaternion.Euler(new Vector3(-thetaV, -thetaH, 0)) * cameraVec;
        rightdown = Quaternion.Euler(new Vector3(thetaV, thetaH, 0)) * cameraVec;
        rightup = Quaternion.Euler(new Vector3(-thetaV, thetaH, 0)) * cameraVec;
    }


    void Update()
    {
        //カメラの方向ベクトルにRayを生成 
        Ray ray = new Ray(
            origin: cameraPos,
            direction: cameraVec);
        Debug.DrawRay(ray.origin, ray.direction * 20, Color.red, 0);

        //以下4つの方向にRayを生成
        Ray rayleftup = new Ray(
            origin: cameraPos,
            direction: leftup);
        Debug.DrawRay(rayleftup.origin, rayleftup.direction * 20, Color.red, 0);

        Ray rayleftdown = new Ray(
            origin: cameraPos,
            direction: leftdown);
        Debug.DrawRay(rayleftdown.origin, rayleftdown.direction * 20, Color.red, 0);

        Ray rayrightdown = new Ray(
            origin: cameraPos,
            direction: rightdown);
        Debug.DrawRay(rayrightdown.origin, rayrightdown.direction * 20, Color.red, 0);

        Ray rayrightup = new Ray(
            origin: cameraPos,
            direction: rightup);
        Debug.DrawRay(rayrightup.origin, rayrightup.direction * 20, Color.red, 0);
    }
}

試したこと

カメラの方向ベクトルが小さすぎて，大きくしたときに誤差が広がっているのかと思い，
「cameraVec = camera.transform.forward」を
「cameraVec = obj.transform.position - camera.transform.position」に変更してみましたが同じ挙動でした．

fovHの計算結果が内部データのものと一致していることを確認しました．
(Unityのインスペクタにて確認)

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Unity 2019.2.2f1

Answer 1

Unityを知らんので，ググった感じでの話になりますが，あなたのやっている計算結果と別の計算手段による結果とを照らし合わせてみれば，どこに問題があるのかを判断できるのではないでしょうか．

• VerticalToHorizontalFieldOfView とかいうのがあるっぽい．

これが使えるのであれば，これの結果と fovH の計算結果とを照らし合わせてみてはどうか．

• camera.transform.forward だけでなく，up とか right も取れるっぽいから，

カメラ座標系の基底ベクトルが揃う．ならば，「回転」ではなくて，thetaV, thetaH から直接的に方向ベクトルを計算してみてはどうか．
camera.transform.forward と camera.transform.right が張る二次元平面で thetaH について考えれば，下図のように，求める方向ベクトル（をこの平面に投影したものを赤矢印で示す）の camera.transform.right 方向成分（図内r）を求めることができますよね．
（thetaV から同様に camera.transform.up 方向成分を求められる）

Comments

[makeinu00]

回答頂きありがとうございます．
fovHの値は内部のデータと計算結果が一致していることを確認しました．
やはり，ベクトルの回転でおかしな計算結果になっているんだと思われます．
ほかにベクトルを回転させる方法がないか模索してみます．

[fana]

何かを回転させるのではなくて，もっと直接的に計算すればよいのでは？　という趣旨です．
（文章と絵を追加しました．）

例えばこの絵のように求めたい方向ベクトルの camera.transform.forward 方向成分を1を定めれば，
tan(thetaH) = r/1
として r を決定できますよね．