一种摄像机锁定的实现方法（原创）
一种摄像机锁定的实现方法（原创）
By 头发抽筋
摄像机的锁定的功能在3D游戏里面经常用到，摄像机有时候必须跟着某个目标移动，或者以固定轨道的方式来观察摄像机锁定的物体，这会遇到一些问题，下面具体描述了我用球体的参数方程来实现一个摄像机的锁定功能。
摄像机锁定一个目标的时候，往往是根据摄像机和目标的位置，然后计算摄像机的向量来对准目标。这样有个问题，就是想改变摄像机和目标的相对位置时会很麻烦，需要输入摄像机的新坐标，如果只想使摄像机相对目标围绕纵轴旋转90°，你会发现这样做会很麻烦，下面只是介绍一下实现的思路，
被锁定的物体你可以想象成是球体的中心点，然后摄像机在球体上运动，并且一直在对准球体的中心，这样，根据球体的参数方程：
x=r * sin(α) * cos(β)
y=r * sin(α) * sin(β)
z=r * cos(α)
（这里z轴是纵轴， y轴指向右方， x轴指向垂直于纸面的方向）r是球的半径，α角是半径与Z轴正向的夹角，β角是半径在xy平面的投影与x轴正向的夹角，他们的取值范围是 0≤ r ≤ ∞， 0≤ α ≤ π， 0 ≤ β ≤ 2π。
你只要为你摄像机锁定的函数提供3个参数：距离（球体半径）r，两个夹角参数α, β，就可以方便的控制摄像机移动到几乎相对于被锁定物体的任意位置，下面提供OpenGL实现的部分代码。
void Camera::lockOn (GLfloat alpha, GLfloat beta, GLfloat dst)
//x, y, z 是摄像机的位置，alpha，beta就是公式中的α，β
//dst 是公式中的半径r
{
//放置beta和alpha为90的倍数
if(int((beta / 90)) % 2 != 0)
beta ++;
if(int((alpha / 90)) % 2 != 0)
alpha ++;
//这里值得注意，OpenGL的坐标系是x轴向右，y轴向上，z轴向前
//在赋值的时候需要交换公式中的坐标轴，需要做的变换如下：
//Zogl = X公式
//Xogl = Y公式
//Yogl = Z公式
//degrees2radians() 函数是我自己定义的角度转弧度，C库函数sin() 和cos()的参数
//是弧度
x = dst * sin (degrees2radians (alpha)) * sin (degrees2radians (beta)) ;
y = dst * cos (degrees2radians (alpha));
z = dst * sin (degrees2radians (alpha)) * cos (degrees2radians (beta)) ;
}
//x, y, z 是摄像机的位置，alpha，beta就是公式中的α，β
//dst 是公式中的半径r
{
//放置beta和alpha为90的倍数
if(int((beta / 90)) % 2 != 0)
beta ++;
if(int((alpha / 90)) % 2 != 0)
alpha ++;
//这里值得注意，OpenGL的坐标系是x轴向右，y轴向上，z轴向前
//在赋值的时候需要交换公式中的坐标轴，需要做的变换如下：
//Zogl = X公式
//Xogl = Y公式
//Yogl = Z公式
//degrees2radians() 函数是我自己定义的角度转弧度，C库函数sin() 和cos()的参数
//是弧度
x = dst * sin (degrees2radians (alpha)) * sin (degrees2radians (beta)) ;
y = dst * cos (degrees2radians (alpha));
z = dst * sin (degrees2radians (alpha)) * cos (degrees2radians (beta)) ;
}
用此方法稍加改动还可以绘制线框球体。
