一个灵活的camera类

http://hi.baidu.com/zyb_debug/blog/item/a5cd0251412e196b84352488.html
龙书上的camera，可重用，直接看代码和注释吧。

zybCamera.h

 1 #ifndef ZYB_CAMERAL_H
 2 #define  ZYB_CAMERAL_H
 3
 4 namespace  zyb
 5 {
 6
 7
 8class zybCamera
 9{
10public:
11   enum CameraType {LANDOBJECT,AIRCRAFT};
12
13   zybCamera();
14   zybCamera(CameraType cameraType);
15   ~zybCamera();
16
17   void strafe(float units); //横移 左右
18   void fly(float units);     //上下
19   void walk(float units);    //前后
20
21  
22   void pitch(float angle);    //俯仰，沿x轴，也就是右向量的旋转
23                                 //实际效果是飞机机头的升降
24
25   void yaw(float angle);      //偏航，沿y轴，也就是上向量的旋转
26
27   void roll(float angle);     //左右倒，沿周，也就是前向量的旋转
28                              //实际效果是飞机的机翼左右倒
29
30   void getViewMatrix(D3DXMATRIX* V);   //获取摄像机矩阵
31   void setCameraType(CameraType cameraType); //设置摄像机的类型
32   void getPosition(D3DXVECTOR3* pos);   //得到摄像机的位置
33   void setPosition(D3DXVECTOR3* pos);         //设置摄像机的位置
34
35   void getRight(D3DXVECTOR3* right);          //得到摄像机的右向量，在世界坐标系
36   void getUp(D3DXVECTOR3* up);    //得到摄像机的上向量,在世界坐标系
37   void getLook(D3DXVECTOR3* look);            //得到摄像机的前向量，在世界坐标系
38
39private:
40   CameraType    _cameraType;    //摄像机类型
41   D3DXVECTOR3    _right;     //右向量
42   D3DXVECTOR3    _up;     //上向量
43   D3DXVECTOR3    _look;      //前向量
44   D3DXVECTOR3         _pos;     //摄像机在世界坐标系中的位置
45
46};
47
48}
49
50
51 #endif
52
53

zybCamera.cpp

  1  #include  " DXUT.h "
  2  #include  " zybCamera.h "
  3 
  4  namespace  zyb
  5  {
  6 
  7  // =========================================
  8      /* *
  9     @brief 初始化位置为坐标原点（世界坐标系）
 10       右向量为x轴正向单位向量
 11       上向量为y轴正向单位向量
 12       前向量为z轴正向单位向量
 13     @param 
 14     @return
 15      */
 16  // =========================================
 17  zybCamera::zybCamera()
 18  {
 19 
 20     _cameraType  =  AIRCRAFT;
 21 
 22     _pos    =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 0.0f , 0.0f );
 23     _right  =  D3DXVECTOR3( 1.0f , 0.0f , 0.0f );
 24     _up     =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 1.0f , 0.0f );
 25     _look  =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 0.0f , 1.0f );
 26 
 27  }
 28 
 29  zybCamera::zybCamera(zyb::zybCamera::CameraType cameraType)
 30  {
 31     _cameraType  =  cameraType;
 32 
 33     _pos    =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 0.0f , 0.0f );
 34     _right  =  D3DXVECTOR3( 1.0f , 0.0f , 0.0f );
 35     _up     =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 1.0f , 0.0f );
 36     _look  =  D3DXVECTOR3( 0.0f , 0.0f , 1.0f );
 37 
 38 
 39  }
 40 
 41  zybCamera:: ~ zybCamera()
 42  {
 43 
 44  }
 45 
 46  // =========================================
 47      /* *
 48     @brief 如果是飞机类型的相机，那么横移只是
 49       摄像机右向量方向上的移动（世界坐标系）
 50       如果陆地类型的相机，那么横移方向不包括右方向
 51       y项分量的移动 
 52     @param 
 53     @return
 54      */
 55  // =========================================
 56  void  zybCamera::strafe( float  units)
 57  {
 58      if ( _cameraType  ==  LANDOBJECT )
 59      _pos  +=  D3DXVECTOR3(_right.x,  0.0f , _right.z)  *  units;
 60 
 61      if ( _cameraType  ==  AIRCRAFT )
 62      _pos  +=  _right  *  units;
 63 
 64  }
 65 
 66 
 67  // =========================================
 68      /* *
 69     @brief 如果是飞机类型的相机，那么摄像机随着摄像机上
 70       向量的方向移动
 71     
 72       如果陆地类型的相机，那么只增加摄像机的位置的y分量
 73 
 74     @param 
 75     @return
 76      */
 77  // =========================================
 78 
 79  void  zybCamera::fly( float  units)
 80  {
 81      if ( _cameraType  ==  LANDOBJECT )
 82      _pos.y  +=  units;
 83 
 84      if ( _cameraType  ==  AIRCRAFT )
 85      _pos  +=  _up  *  units;
 86 
 87  }
 88 
 89  // =========================================
 90      /* *
 91      如果是飞机类型的相机，那么前行只是
 92      摄像机前向量方向上的移动（世界坐标系）
 93        如果陆地类型的相机，那么前行方向不包括look方向
 94      y项的移动
 95      */
 96  // =========================================
 97  void  zybCamera::walk( float  units)
 98  {
 99      if  (_cameraType  ==  LANDOBJECT)
100     {
101      _pos  +=  D3DXVECTOR3(_look.x,  0.0f  , _look.z)  *  units;
102     }
103      else
104     {
105      _pos  +=  _look  *  units;
106     }
107 
108  }
109 
110 
111  // =========================================
112      /* *
113     @brief 计算绕右向量旋转的矩阵，然后
114       上向量和前向量乘以这个矩阵得到现在
115       的上向量和前向量，为什么右向量不变？
116       因为上向量和前向量同时旋转一个角度，那么
117       它们形成的平面还是和右向量是垂直的
118     @param 
119     @return
120      */
121  // =========================================
122  void  zybCamera::pitch( float  angle)
123  {
124     D3DXMATRIX T;
125     D3DXMatrixRotationAxis( & T,  & _right, angle);
126 
127    
128     D3DXVec3TransformCoord( & _up, & _up,  & T);
129     D3DXVec3TransformCoord( & _look, & _look,  & T);
130 
131  }
132 
133  // =========================================
134      /* *
135     @brief 如果是陆地型摄像机，直接绕世界坐标y轴旋转 
136     @param 如果是飞机型摄像机，绕摄像机的y轴转动
137     @return
138      */
139  // =========================================
140  void  zybCamera::yaw( float  angle)
141  {
142 
143 
144     D3DXMATRIX T;
145 
146     //  rotate around world y (0, 1, 0) always for land object
147      if ( _cameraType  ==  LANDOBJECT )
148      D3DXMatrixRotationY( & T, angle);
149 
150     //  rotate around own up vector for aircraft
151      if ( _cameraType  ==  AIRCRAFT )
152      D3DXMatrixRotationAxis( & T,  & _up, angle);
153 
154     //  rotate _right and _look around _up or y-axis
155     D3DXVec3TransformCoord( & _right, & _right,  & T);
156     D3DXVec3TransformCoord( & _look, & _look,  & T);
157 
158  }
159 
160  // =========================================
161      /* *
162     @brief 只针对飞机型摄像机才有绕前向量的旋转，也就是左右晃  
163     @param
164     @return
165      */
166  // =========================================
167  void  zybCamera::roll( float  angle)
168  {
169      //  only roll for aircraft type
170      if ( _cameraType  ==  AIRCRAFT )
171     {
172      D3DXMATRIX T;
173      D3DXMatrixRotationAxis( & T,  & _look, angle);
174 
175       //  rotate _up and _right around _look vector
176      D3DXVec3TransformCoord( & _right, & _right,  & T);
177      D3DXVec3TransformCoord( & _up, & _up,  & T);
178     }
179 
180 
181  }
182 
183 
184  // =========================================
185      /* *
186     @brief 计算摄像机矩阵,这个可以去看有关的数学知识
187       摄像机变换
188       就是根据3个向量来进行摄像机变换
189 
190       思路：点世界变幻的逆运算就是摄像机变换
191     @param 
192     @return
193      */
194  // =========================================
195 
196  void  zybCamera::getViewMatrix(D3DXMATRIX *  V)
197  {
198      //  Keep camera's axes orthogonal to eachother
199     D3DXVec3Normalize( & _look,  & _look);
200 
201     D3DXVec3Cross( & _up,  & _look,  & _right);
202     D3DXVec3Normalize( & _up,  & _up);
203 
204     D3DXVec3Cross( & _right,  & _up,  & _look);
205     D3DXVec3Normalize( & _right,  & _right);
206 
207      //  Build the view matrix:
208      float  x  =   - D3DXVec3Dot( & _right,  & _pos);
209      float  y  =   - D3DXVec3Dot( & _up,  & _pos);
210      float  z  =   - D3DXVec3Dot( & _look,  & _pos);
211 
212     ( * V)( 0 , 0 )  =  _right.x; ( * V)( 0 ,  1 )  =  _up.x; ( * V)( 0 ,  2 )  =  _look.x; ( * V)( 0 ,  3 )  =   0.0f ;
213     ( * V)( 1 , 0 )  =  _right.y; ( * V)( 1 ,  1 )  =  _up.y; ( * V)( 1 ,  2 )  =  _look.y; ( * V)( 1 ,  3 )  =   0.0f ;
214     ( * V)( 2 , 0 )  =  _right.z; ( * V)( 2 ,  1 )  =  _up.z; ( * V)( 2 ,  2 )  =  _look.z; ( * V)( 2 ,  3 )  =   0.0f ;
215     ( * V)( 3 , 0 )  =  x;        ( * V)( 3 ,  1 )  =  y;     ( * V)( 3 ,  2 )  =  z;       ( * V)( 3 ,  3 )  =   1.0f ;
216 
217  }
218 
219  void  zybCamera::setCameraType(CameraType cameraType)
220  {
221     _cameraType  =  cameraType;
222 
223 
224  }
225  // =========================================
226  /* *
227  @brief 简单的getSet 
228  @param 
229  @return
230  */
231  // =========================================
232 
233  void  zybCamera::getPosition(D3DXVECTOR3 *  pos)
234  {
235      * pos  =  _pos;
236 
237  }
238 
239  void  zybCamera::setPosition(D3DXVECTOR3 *  pos)
240  {
241     _pos  =   * pos;
242 
243  }
244 
245  void  zybCamera::getRight(D3DXVECTOR3 *  right)
246  {
247      * right  =  _right;
248  }
249 
250  void  zybCamera::getUp(D3DXVECTOR3 *  up)
251  {
252      * up  =  _up;
253  }
254 
255  void  zybCamera::getLook(D3DXVECTOR3  * look)
256  {
257      * look  =  _look;
258  }
259 
260 
261 
262 
263 
264  }
265 

Posted on 2009-08-23 08:54 zyb_debug 阅读(1172) 评论(3)   编辑  收藏 引用