创建游戏内核（6）【C风格版】

创建游戏内核（6）【C风格版】

 

本篇是创建游戏内核（5）【C风格版】的续篇，关于该内核的细节说明请参考创建游戏内核（6）。

 

接口：

typedef  struct  CAMERA
{
     float  x_pos, y_pos, z_pos;                       // camera current position
     float  x_rot, y_rot, z_rot;                       // camera current rotation

     float  start_x_pos, start_y_pos, start_z_pos;     // start tracking position
     float  start_x_rot, start_y_rot, start_z_rot;     // start tracking rotation

     float  end_x_pos, end_y_pos, end_z_pos;           // end tracking position
     float  end_x_rot, end_y_rot, end_z_rot;           // end tracking rotation

    D3DXMATRIX mat_view;                            // world transform matrix
    D3DXMATRIX mat_translation;                      // translation matrix
    D3DXMATRIX mat_rotation;                         // rotation matrix
} *CAMERA_PTR;

CAMERA_PTR create_camera();
void  destroy_camera(CAMERA_PTR camera);

void  move_camera(CAMERA_PTR camera, 
                  float  x_pos,  float  y_pos,  float  z_pos);

void  move_camera_rel(CAMERA_PTR camera, 
                      float  x_add,  float  y_add,  float  z_add);

void  rotate_camera(CAMERA_PTR camera, 
                    float  x_rot,  float  y_rot,  float  z_rot);

void  point_camera(CAMERA_PTR camera, 
                   float  x_eye,  float  y_eye,  float  z_eye, 
                   float  x_at,  float  y_at,  float  z_at);

void  start_track_camera(CAMERA_PTR camera);
void  end_track_camera(CAMERA_PTR camera);
void  track_camera(CAMERA_PTR camera,  float  time_ratio);
void  update_camera_pos(CAMERA_PTR camera);

实现：

//----------------------------------------------------------------------------------------
// Create camera.
//----------------------------------------------------------------------------------------
CAMERA_PTR create_camera()
{
    CAMERA_PTR camera = (CAMERA_PTR) malloc( sizeof (CAMERA));

    memset(camera, 0,  sizeof (CAMERA));

     return  camera;
}

//----------------------------------------------------------------------------------------
// Destroy camera.
//----------------------------------------------------------------------------------------
void  destroy_camera(CAMERA_PTR camera)
{
    free(camera);
}

//----------------------------------------------------------------------------------------
// move camera to new position.
//----------------------------------------------------------------------------------------
void  move_camera(CAMERA_PTR camera, 
                  float  x_pos,  float  y_pos,  float  z_pos)
{    
    camera->x_pos = x_pos;
    camera->y_pos = y_pos;
    camera->z_pos = z_pos;

    D3DXMatrixTranslation(&camera->mat_translation, -x_pos, -y_pos, -z_pos);
}

//----------------------------------------------------------------------------------------
// Move camera to new position relative to current position.
//----------------------------------------------------------------------------------------
void  move_camera_rel(CAMERA_PTR camera, 
                      float  x_add,  float  y_add,  float  z_add)
{
    move_camera(camera, 
                camera->x_pos + x_add, camera->y_pos + y_add, camera->z_pos + z_add);
}

//-------------------------------------------------------------------------
// rotate camera.
//-------------------------------------------------------------------------
void  rotate_camera(CAMERA_PTR camera, 
                    float  x_rot,  float  y_rot,  float  z_rot)
{
    D3DXMATRIX mat_x_rot, mat_y_rot, mat_z_rot;    

    camera->x_rot = x_rot;
    camera->y_rot = y_rot;
    camera->z_rot = z_rot;

    D3DXMatrixRotationX(&mat_x_rot, -x_rot);
    D3DXMatrixRotationY(&mat_y_rot, -y_rot);
    D3DXMatrixRotationZ(&mat_z_rot, -z_rot);

    camera->mat_rotation = mat_z_rot;

    D3DXMatrixMultiply(&camera->mat_rotation, &camera->mat_rotation, &mat_y_rot);
    D3DXMatrixMultiply(&camera->mat_rotation, &camera->mat_rotation, &mat_x_rot);
}

//-------------------------------------------------------------------------
// rotate camera.
//-------------------------------------------------------------------------
void  rotate_camera_rel(CAMERA_PTR camera, 
                        float  x_add,  float  y_add,  float  z_add)
{
    rotate_camera(camera, 
                  camera->x_pos + x_add, camera->y_pos + y_add, camera->z_pos + z_add);
}

//-------------------------------------------------------------------------
// move camera to new position and look at new target position.
//-------------------------------------------------------------------------
void  point_camera(CAMERA_PTR camera, 
                   float  x_eye,  float  y_eye,  float  z_eye, 
                   float  x_at,  float  y_at,  float  z_at)
{
     // calculate angles between points

     float  x_diff = x_at - x_eye;
     float  y_diff = y_at - y_eye;
     float  z_diff = z_at - z_eye;

     float  x_rot = ( float ) atan2(-y_diff, sqrt(x_diff * x_diff + z_diff * z_diff));
     float  y_rot = ( float ) atan2(x_diff, z_diff);

     // move camera to new position and look at new target
    move_camera(camera, x_eye, y_eye, z_eye);
    rotate_camera(camera, x_rot, y_rot, 0.0);
}

//-------------------------------------------------------------------------
// set camera's start tracking position and rotation.
//-------------------------------------------------------------------------
void  start_track_camera(CAMERA_PTR camera)
{    
    camera->start_x_pos = camera->x_pos;
    camera->start_y_pos = camera->y_pos;
    camera->start_z_pos = camera->z_pos;

    camera->start_x_rot = camera->x_rot;
    camera->start_y_rot = camera->y_rot;
    camera->start_z_rot = camera->z_rot;
}

//-------------------------------------------------------------------------
// set camera's end tracking position and rotation.
//-------------------------------------------------------------------------
void  end_track_camera(CAMERA_PTR camera)
{    
    camera->end_x_pos = camera->x_pos;
    camera->end_y_pos = camera->y_pos;
    camera->end_z_pos = camera->z_pos;

    camera->end_x_rot = camera->x_rot;
    camera->end_y_rot = camera->y_rot;
    camera->end_z_rot = camera->z_rot;
}

//-------------------------------------------------------------------------
// move camera to new position and ratation by giving time, 
// 0 <= time_ratio <= 1.
//-------------------------------------------------------------------------
void  track_camera(CAMERA_PTR camera,  float  time_ratio)
{       
     float  x_move = (camera->end_x_pos - camera->start_x_pos) * time_ratio;
     float  y_move = (camera->end_y_pos - camera->start_y_pos) * time_ratio;
     float  z_move = (camera->end_z_pos - camera->start_z_pos) * time_ratio;

    move_camera(camera, 
        camera->start_x_pos + x_move, camera->start_y_pos + y_move, camera->start_z_pos + z_move);

     float  x_rotate = (camera->end_x_rot - camera->start_x_rot) * time_ratio;
     float  y_rotate = (camera->end_y_rot - camera->start_y_rot) * time_ratio;
     float  z_rotate = (camera->end_z_rot - camera->start_z_rot) * time_ratio;

    rotate_camera(camera, 
        camera->start_x_rot + x_rotate, camera->start_y_rot + y_rotate, camera->start_z_rot + z_rotate);
}

//-------------------------------------------------------------------------
// update new camera world transform matrix.
//-------------------------------------------------------------------------
void  update_camera_pos(CAMERA_PTR camera)
{
    D3DXMatrixMultiply(&camera->mat_view, &camera->mat_translation, &camera->mat_rotation);
}