旋转的照相机类.rar

//======================================================== /** * @file Camera.cpp * * 项目描述： 摄像机漫游 * 文件描述: 摄像机类 * 适用平台： Windows98/2000/NT/XP * * 作者： WWBOSS * 电子邮件: wwboss123@gmail.com * 创建日期： 2006-12-06 * 修改日期： 2006-12-07 * */ //======================================================== #include "stdafx.h" #include "Camera.h" /**< 包含摄像机头文件 */ #include "Vector.h" /**< 包含向量类 */ #include <math.h> //#include "GLFrame.h" Camera* Camera::m_pCamera = NULL; /** 构造函数 */ Camera::Camera() { /** 初始化向量值 */ Vector3 zero = Vector3(0.0, 0.0, 0.0); Vector3 view = Vector3(0.0, 1.0, 0.5); Vector3 up = Vector3(0.0, 0.0, 1.0); /** 初始化摄像机 */ m_Position = zero; m_View = view; m_UpVector = up; m_Speed = 0.5f; m_pCamera = this; } Camera::~Camera() { } /** 设置摄像机的位置,朝向和向上向量 */ void Camera::setCamera( float positionX, float positionY, float positionZ, float viewX, float viewY, float viewZ, float upVectorX, float upVectorY, float upVectorZ) { /** 构造向量 */ Vector3 Position = Vector3(positionX, positionY, positionZ); Vector3 View = Vector3(viewX, viewY, viewZ); Vector3 UpVector = Vector3(upVectorX, upVectorY, upVectorZ); /** 设置摄像机 */ m_Position = Position; m_View = View; m_UpVector = UpVector; } /** 旋转摄像机方向，此处代码原理参考《3D图形学基础P94页》关于向量绕任意轴旋转的矩阵*/ void Camera::rotateView(float angle, float x, float y, float z) { Vector3 newView; /** 计算方向向量 */ Vector3 view = m_View - m_Position; /** 计算 sin 和cos值 */ float cosTheta = (float)cos(angle); float sinTheta = (float)sin(angle); /** 计算旋转向量的x值 */ newView.x = (cosTheta + (1 - cosTheta) * x * x) * view.x; newView.x += ((1 - cosTheta) * x * y - z * sinTheta) * view.y; newView.x += ((1 - cosTheta) * x * z + y * sinTheta) * view.z; /** 计算旋转向量的y值 */ newView.y = ((1 - cosTheta) * x * y + z * sinTheta) * view.x; newView.y += (cosTheta + (1 - cosTheta) * y * y) * view.y; newView.y += ((1 - cosTheta) * y * z - x * sinTheta) * view.z; /** 计算旋转向量的z值 */ newView.z = ((1 - cosTheta) * x * z - y * sinTheta) * view.x; newView.z += ((1 - cosTheta) * y * z + x * sinTheta) * view.y; newView.z += (cosTheta + (1 - cosTheta) * z * z) * view.z; /** 更新摄像机的方向 */ m_View = m_Position + newView; } /** 用鼠标旋转摄像机 */ void Camera::setViewByMouse() { POINT mousePos; /**< 保存当前鼠标位置 */ int middleX = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN) >> 1; /**< 得到屏幕宽度的一半 */ int middleY = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) >> 1; /**< 得到屏幕高度的一半 */ float angleY = 0.0f; /**< 摄像机左右旋转角度 */ float angleZ = 0.0f; /**< 摄像机上下旋转角度 */ static float currentRotX = 0.0f; /** 得到当前鼠标位置 */ GetCursorPos(&mousePos); ShowCursor(TRUE); /** 如果鼠标没有移动,则不用更新 */ if( (mousePos.x == middleX) && (mousePos.y == middleY) ) return; /** 设置鼠标位置在屏幕中心 */ SetCursorPos(middleX, middleY); /**< 得到鼠标移动方向 */ angleY = (float)( (middleX - mousePos.x) ) / 1000.0f; angleZ = (float)( (middleY - mousePos.y) ) / 1000.0f; static float lastRotX = 0.0f; /**< 用于保存旋转角度 */ lastRotX = currentRotX; /** 跟踪摄像机上下旋转角度 */ currentRotX += angleZ; /** 如果上下旋转弧度大于1.0,我们截取到1.0并旋转 */ if(currentRotX > 1.0f) { currentRotX = 1.0f; /** 根据保存的角度旋转方向 */ if(lastRotX != 1.0f) { /** 通过叉积找到与旋转方向垂直的向量 */ Vector3 vAxis = m_View - m_Position; vAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector); vAxis = vAxis.normalize(); ///旋转 rotateView( 1.0f - lastRotX, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z); } } /** 如果旋转弧度小于-1.0,则也截取到-1.0并旋转 */ else if(currentRotX < -1.0f) { currentRotX = -1.0f; if(lastRotX != -1.0f) { /** 通过叉积找到与旋转方向垂直的向量 */ Vector3 vAxis = m_View - m_Position; vAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector); vAxis = vAxis.normalize(); ///旋转 rotateView( -1.0f - lastRotX, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z); } } /** 否则就旋转angleZ度 */ else { /** 找到与旋转方向垂直向量 */ Vector3 vAxis = m_View - m_Position; vAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector); vAxis = vAxis.normalize(); ///旋转 rotateView(angleZ, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z); } /** 总是左右旋转摄像机 */ rotateView(angleY, 0, 1, 0); } /** 左右移动摄像机 */ void Camera::yawCamera(float speed) { Vector3 yaw; Vector3 cross = m_View - m_Position; cross = cross.crossProduct(m_UpVector); ///归一化向量 yaw = cross.normalize(); m_Position.x += yaw.x * speed; m_Position.z += yaw.z * speed; m_View.x += yaw.x * speed; m_View.z += yaw.z * speed; } /** 前后移动摄像机 */ void Camera::moveCamera(float speed) { /** 计算方向向量 */ Vector3 vector = m_View - m_Position; vector = vector.normalize(); /**< 单位化 */ /** 更新摄像机 */ m_Position.x += vector.x * speed; /**< 根据速度更新位置 */ m_Position.z += vector.z * speed; m_Position.y += vector.y * speed; m_View.x += vector.x * speed; /**< 根据速度更新方向 */ m_View.y += vector.y * speed; m_View.z += vector.z * speed; //TRACE("Increase = %f", vector.x * speed); } /** 设置视点 */ void Camera::setLook() { /** 设置视口 */ gluLookAt(m_Position.x, m_Position.y, m_Position.z, m_View.x, m_View.y, m_View.z, m_UpVector.x, m_UpVector.y, m_UpVector.z); //TRACE("m_Position->X = %f", m_Position.x); }