Matrix.LookAtLH()和Matrix.LookAtRH()所表达的涵义
function lookAtLH(eye:Vector3D, at:Vector3D, up:Vector3D)
一个摄像机矩阵可有由三个部分组成:摄像机位置、目标位置以及摄像机上下方。对应的就是上面方法的三个参数。这三个参数都为空间向量(Vector3)。
在形成视图矩阵过程中,如下图所示。
以摄像机位置为起点、摄像机目标位置为终点的单位向量作为摄像机空间的Z’轴坐标(相对于世界空间)。Z’轴坐标和摄像机上下方向的向量构成一个平面Z’U’。
然后根据左手法则或右手法则计算出摄像机空间的X’轴坐标,X’坐标和平面Z’U’垂直。
Z’和X’构成向量Z’X’,最后计算出摄像机空间的Y’轴坐标,Y’垂直于平面Z’X’。
所以视图矩阵中保存摄像机空间X’、Y’和Z’轴坐标在X、Y和Z方向上的分量,以及在摄像机空间中世界坐标原点的位置。
public static Matrix LookAtLH( Vector3cameraPosition, Vector3 cameraTarget, Vector3cameraUpVector);
其中参数cameraPosition用于指定摄像机位置,参数cameraTarget用于指定摄像机目标位置,参数cameraUpVector用于指定当前世界坐标向上的方向,一般为(0,1,0)。
根据前面介绍的原理则可计算出视图空间各坐标轴的向量,如下:
cameraZaxis = Normalize(cameraTarget-cameraPosition)
cameraXaxis = Normalize(Cross(cameraUpVector, cameraZaxis))
cameraYaxis = Cross(cameraZaxis, cameraXaxis)
其中Normalize表示计算向量的单位向量, Cross表示计算两个向量的向量积。对应于视图矩阵中各个元素的值为:
cameraXaxis.X cameraYaxis.X cameraZaxis.X 0
cameraXaxis.Y cameraYaxis.Y cameraZaxis.Y 0
cameraXaxis.Z cameraYaxis.Z cameraZaxis.Z 0
DXY DYP DZP 1
其中:
DXY = -Dot(cameraXaxis,cameraPosition)
DYP = -Dot(cameraYaxis, cameraPosition)
DZP = -Dot(cameraZaxis, cameraPosition)
Dot表示计算两个向量的数量积。