opengl 教程(14) 摄像机控制(1)

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      前面一篇教程中，我们把摄像机放在三维空间的固定位置，本章我们尝试控制摄像机，在三维空间任意方向移动它。我们用键盘来控制摄像机的位置，用鼠标来改变摄像机lookat的方向，这个有点类似第一人称射击游戏中的摄像机控制。本章先来学习一下用键盘控制摄像机位置，下章来学习鼠标改变摄像机方位。

      注意：我们用键盘移动的时候，仅仅是改变摄像机的位置，并没有改变lookat方向和up方向。glut中控制键盘的回调函数是 glutSpecialFunc()，当特殊的键被按下的时候，将会执行这个函数，比如方向键、翻页键等等。普通的按键，则需要回调函数 glutKeyboardFunc()。

主要代码：

      新建一个camera类来封装摄像机的所有操作，该类保存摄像机的参数，基于接收的事件来改变这些参数，从而控制摄像机的运动。

Camera.h

class Camera
{
public:
Camera();
Camera(const Vector3f& Pos, const Vector3f& Target, const Vector3f& Up);
bool OnKeyboard(int Key);
const Vector3f& GetPos() const
const Vector3f& GetTarget() const
const Vector3f& GetUp() const
private:
Vector3f m_pos;
Vector3f m_target;
Vector3f m_up;
};


      camera类中存储了三个属性：位置 position, lookat 向量(target vector) 以及up向量，函数OnKeyboard()用来处理键盘事件。如果是指定的键，则会控制摄像机移动。

Camera.cpp

bool Camera::OnKeyboard(int Key)
{
bool Ret = false;
switch (Key) {
case GLUT_KEY_UP:
{
m_pos += (m_target * StepSize);
Ret = true;
}
break;
case GLUT_KEY_DOWN:
{
m_pos -= (m_target * StepSize);
Ret = true;
}
break;
case GLUT_KEY_LEFT:
{
Vector3f Left = m_target.Cross(m_up);
Left.Normalize();
Left *= StepSize;
m_pos += Left;
Ret = true;
}
break;
case GLUT_KEY_RIGHT:
{
Vector3f Right = m_up.Cross(m_target);
Right.Normalize();
Right *= StepSize;
m_pos += Right;
Ret = true;
}
break;
}
return Ret;
}


当按下上下方向键时候，摄像机会沿着lookat方向移动，而左右方向键则会使摄4像沿着一个righ向量移动。

tutorial14.cpp

static void SpecialKeyboardCB(int Key, int x, int y)
{
GameCamera.OnKeyboard(Key);
}
static void InitializeGlutCallbacks()
{
glutDisplayFunc(RenderSceneCB);
glutIdleFunc(RenderSceneCB);
glutSpecialFunc(SpecialKeyboardCB);
}


我们会注册一个新的回调函数，来处理特殊按键。

tutorial14.cpp

p.SetCamera(GameCamera.GetPos(), GameCamera.GetTarget(), GameCamera.GetUp());

该命令用来初始化摄像机位置。

程序运行后界面如下：