本文会对facebook的开源filter：vf_transform.c 做代码级分析，解释vr视频是如何做六面体转换的。

转换的关键其实就是输入vr视频到六面体的映射（也就是下图中蓝色图像映射到红色图像）：

假设每个正方形的像素是512x512个，那么对于(x, y)这个像素值来说，想得到这个值，我只需要从原点，拉一条直线连接到(x, y)并沿着这条直线一直打到球面上，得到的像素值就是(x, y)这个点的值。描述这条直线靠极坐标就可以了

变换的过程其实就是将六面体每个面每个点都找到对应球面上的点。

从代码分析开始前，我还是先把之前文章里两张图贴过来，一个是全景vr视频，一个是转出的六面体视频：

六面体六个面的方向是：

右，左，上

下，前，后

代码中最关键的函数就是建立六面体到柱面的映射关系函数： generate_map。里面最关键的是transform_pos，输入六面体输出图像对应的坐标，根据计算结果可以计算出柱面对应坐标。其他h_subdivisons，increase_pixel_weight等等都是用于平滑作用，类似插值的道理，比较简单，就不赘述了。这里主要分析transform_pos这个函数。以常用的LAYOUT_CUBEMAP_32为例。

首先，根据输入的“输出像素坐标”，判断当前像素点处于输出图像的哪个面（face），上下左右前后。我们以“前”面为例。

输入为一个正面的像素点。我们把这个面放到一个三维坐标系中（采用左手坐标系），这个正方形的面距离原点的距离为0.5，x取值范围-0.5~0.5，y取值范围-0.5~0.5。为了让这个面的中心对准z轴，这里需要对输入的x，y坐标做一次转换：

qx = x - 0.5;

qy = y - 0.5;

这个转换对于不同面是不同的，这就是为什么代码中对不同face的vx和vy有不同的数组。如下图：

根据当前点位于当前面的位置，我们可以得到这个点在极坐标中的水平方向和垂直方向角度。

斜边长度：d = sqrtf(tx * tx + ty * ty + tz * tz);

水平方向角度（范围0~1）：*outX = -atan2f (-tx / d, tz / d) / (M_PI * 2.0f) + 0.5f;

垂直方向角度（范围0~1）：*outY = asinf (-ty / d) / M_PI + 0.5f;

归一化到（0~1）的目的，就是为了方便计算这个像素点在输入视频中的位置：

in_x = (int) (out_x * in_w);

in_y = (int) (out_y * in_h);

至此，一个立方体上的像素到球面上的点对应关系建立完毕。其他处理都比较直观，就不做赘述了。这个原理明白了，其他各种方式的变换也就可以自己实现了。之后有时间再写正四棱锥的映射。

最后留下一些提醒，为了在手机端播放，expand_coef是不可以为1的，必须略大于1，这是因为opengl ES在手机端实现vr一般都是2Dtexture，需要多一些内容做插值，如果仅仅把正方形内容准备齐全，在播放的时候会有缝。