FPS风格的相机

Posted 2023-02-16

【中文标题】FPS风格的相机

【英文标题】：FPS-style Camera

【发布时间】：2013-08-05 07:01:18

【问题描述】：

我是 GLM 的新手，正在尝试编写一个 fps 风格的相机类

移动鼠标时是否需要重新计算向上矢量？

但是在我改变了向上的向量之后，一切看起来都很奇怪

不过，当我维护向上向量时，我的程序看起来有问题

文件：fpscamera.cpp

void FPSCamera::rotateScreen(float dx, float dy)
auto oldDirection=getTarget()-getPosition();

setTarget(getPosition()+rotate(oldDirection, -dx*5, getUp()));
auto oldHoro=rotate(cross(oldDirection,getUp()), -dx*5, getUp());
setTarget(getPosition()+rotate(getTarget()-getPosition(),dy*5, oldHoro));

    ////////////////HERE////////////////////////
//setUp(normalize(cross(oldHoro,getTarget()-getPosition())));

您可以在这里下载源代码和二进制文件

https://docs.google.com/file/d/0B9givuJvSet8ekRReWtRM29ldzg/edit?usp=sharing

需要mingw-built64 g++4.8(C++11) glfw3 GLM(MathHelper Library)

g++ -std=c++0x -Wall main.cpp mesh.cpp fpscamera.cpp -lglfw3 -lopengl32 -lglu32 -lgdi32

向目标移动……W

左/右转.... Q/E

向左/向右移动.... A/D

=====================2013/8/6编辑 我编辑我的相机类并添加偏航俯仰滚动功能

void Camera::roll(float among)
    if(isChange) resetCacheAxis();
    upVec=glm::rotate(upVec, among, cacheY);
    isChange=true;


void Camera::pitch(float among)
    if(isChange) resetCacheAxis();
    targetVec=posVec+glm::rotate(targetVec-posVec, among, cacheX);
    upVec=glm::normalize(glm::cross(cacheX, targetVec-posVec));
    isChange=true;

void Camera::yaw(float among)
    if(isChange) resetCacheAxis();
    targetVec=posVec+glm::rotate(targetVec-posVec, among, cacheZ);
    isChange=true;


void Camera::resetCacheAxis()
    cacheY=glm::normalize(targetVec-posVec);
    cacheZ=glm::normalize(upVec);
    cacheX=glm::cross(cacheY, cacheZ);

我用偏航和俯仰实现鼠标相机控制

void FPSCamera::rotateScreen(float dx, float dy)
    yaw(-dx);
    pitch(dy);

问题依然存在....

将鼠标沿圆形路径移动数次后.....

【参考方案1】：

相机应该围绕 2 轴旋转。向上向量和扫射向量。围绕向上矢量旋转给出左右“看”，而围绕扫射矢量旋转给出向上和向下“看”。

在执行旋转时，不仅需要变换方向，还需要变换向上向量和扫射向量。你在这里似乎没有这样做。转换后必须至少更改 2 个向量，因为所有 3 个向量必须彼此正交。

看看下面的伪代码：

public static void MouseLook(float x, float y)

     Matrix xRot = Matrix.CreateFromAxisAngle(Vector3.Up, x * rotationSpeed);
     Matrix yRot = Matrix.CreateFromAxisAngle(Vector3.Right, y * rotationSpeed);

     viewMatrix = viewMatrix * yRot * xRot;

     // Orthogonalize the matrix
     OrthoNormalize();
 

 private static void OrthoNormalize()
 
     Vector3 zAxis = viewMatrix.Forward;
     zAxis.Normalize();

     Vector3 xAxis = Vector3.Cross(Vector3.Up,zAxis); 
     xAxis.Normalize();



     Vector3 yAxis = Vector3.Cross(xAxis,zAxis);  
     yAxis.Normalize();

     viewMatrix.Forward = zAxis;
     viewMatrix.Up = yAxis;
     viewMatrix.Right = xAxis;

查看以下问题，因为它可以找到您要查找的内容的答案：Camera Rotation

【讨论】：

抱歉，我不知道如何实现 CreateFromAxisAngle...（这就是我使用 glm 的原因：P）

@Tim Hsu 它只是伪代码。关键是你需要围绕向上向量和扫射向量旋转，两者都是相互垂直的。

@Tim Hsu 不幸的是我不使用 GLM，但无论您使用什么库，这个想法都应该保持不变。

@Tim Hsu 查看我答案底部的链接。

我可以结合偏航和俯仰来做到这一点吗？？