3D Computer Grapihcs Using OpenGL - 18 相机移动

Posted 2020-10-23 游戏开发技术笔记

移动相机需要用到键盘按键，按键事件的引入需要包含头文件

#include <Qt3DInput\qkeyevent.h>

并实现QWidget中定义的虚函数keyPressEvent

我们首先在MyGlWindow中重写这个虚函数。

在MyGlWindow.h加入

    void keyPressEvent(QKeyEvent*);

在MyGlWindow.cpp中定义：

 1 void MyGlWindow::keyPressEvent(QKeyEvent * e)
 2 {
 3     switch (e->key())
 4     {
 5     case Qt::Key::Key_W:
 6         camera.moveForward();
 7         break;
 8     case Qt::Key::Key_S:
 9         camera.moveBackward();
10         break;
11     case Qt::Key::Key_A:
12         camera.strafeLeft();
13         break;
14     case Qt::Key::Key_D:
15         camera.strafeRight();
16         break;
17     case Qt::Key::Key_Q:
18         camera.moveUp();
19         break;
20     case Qt::Key::Key_E:
21         camera.moveDown();
22         break;
23 
24     default:
25         break;
26     }
27     repaint();
28 }

代码很简单，从中我们可以看到按下W 和 S键会分别前进、后退，按下A和D键会分别向左向右平移，按下Q和E键会分别向上向下平移。

但是目前我们还没有在Camera类中实现这6个移动的函数。

下面就来实现这些函数：

在Camera.h中添加成员：

1     void moveForward();
2     void moveBackward();
3     void strafeLeft();
4     void strafeRight();
5     void moveUp();
6     void moveDown();
7 
8     float moveSpeed = 0.1f;

在Camera.cpp中定义这些方法：

 1 void Camera::moveForward()
 2 {
 3     position += viewDirection * moveSpeed;
 4 }
 5 
 6 void Camera::moveBackward()
 7 {
 8     position -= viewDirection * moveSpeed;
 9 }
10 
11 void Camera::strafeLeft()
12 {
13     glm::vec3 pitchAxis = glm::cross(viewDirection, UP);
14     position += pitchAxis * moveSpeed;
15 }
16 
17 void Camera::strafeRight()
18 {
19     glm::vec3 pitchAxis = glm::cross(viewDirection, UP);
20     position -= pitchAxis * moveSpeed;
21 
22 }
23 
24 void Camera::moveUp()
25 {
26     position += UP * moveSpeed;
27 }
28 
29 void Camera::moveDown()
30 {
31     position -= UP * moveSpeed;
32 }

编译运行，我们发现相机可以前进后退上下左右平移了。

PS:

这里的上下并不是依照相机的局部坐标的上下，而是世界坐标的上下。要改成局部坐标的上下有些麻烦。

我做了一些尝试，定义一个新的成员cameraUp，用来表示相机的上方，每次旋转过后都重新使用向量差乘来重新计算cameraUp。这样确实可以按照相机的上下移动，但是带来了一些其他问题，相机在世界中不再是“正”的了，经过几次旋转,会累积一些偏差，导致相机倾斜。这里需要解决这个问题可能需要用到四元数，但是暂时不再深究了。