Viewport3D中的摄像机(二、摄像机动作)
前文介绍了Viewport3D中的两种摄像机:OrthographicCamera和PerspectiveCamera。在3D场景里漫游,最主要的工作就是针对用户输入(例如鼠标左右移动、键盘按下A、W、S、D等键)来改变摄像机的位置、方向。本文接下来介绍如何通过改变PerspectiveCamera的属性,来达到场景的漫游效果。
摄像机动作
我摄像机的动作可以分成三类、移动、旋转、拉升镜头。用一个枚举来描述这些动作:
public enum SceneCameraAction
{
MoveForward, //向前移动
MoveBack, //向后移动
MoveLeft, //向左移动
MoveRight, //向后移动
MoveUp, //向上移动
MoveDown, //向下移动
TurnLeft, //左转
TurnRight, //右转
TurnUp, //向上看
TurnDown, //向下看
ZoomIn, //拉近镜头
ZoomOut, //拉远镜头
}
移动摄像机
在WPF3D里,可以通过改变计算机的Position属性,来移动PerspectiveCamera,假设摄像机的移动速度为Speed,有以下移动公式:
新坐标=原坐标+速度×移动方向
下图为摄像机向前、向左、向上移动的方向,为了方便计算,移动方向都为单位向量。
向前、向后移动
向前移动的移动方向为LookDirection,向后为-1*LookDirection
向前移动:
Camera.Position += (Speed * Camera.LookDirection);
向后移动
Camera.Position -= (Speed * Camera.LookDirection);
向左、向右移动
向左、向右移动,相当于在XZ平面上,沿着摄像机的LookDirection投影垂直的直线方向移动。
向左移动:
Camera.Position += Speed * (Camera.LookDirection.Rotate(0, Math.PI / 2, 0).GetUnit());
向右移动:
Camera.Position += Speed * (Camera.LookDirection.Rotate(0, -1 * Math.PI / 2, 0).GetUnit());
上面的变换,我用了两个扩展函数:
把向量旋转拆分成分别绕x轴、y轴、z轴旋转:
用以下函数计算一个向量分别绕x、y、z轴旋转后得到的新向量:
/// <summary>
/// 向量旋转
/// </summary>
/// <param name="x">绕x轴旋转值</param>
/// <param name="y">绕y轴旋转值</param>
/// <param name="z">绕z轴旋转值</param>
/// <returns>旋转结果</returns>
public static Vector3D Rotate(this Vector3D vector3D,double x, double y, double z)
{
Matrix3D rotateX = new Matrix3D(
1, 0, 0, 0,
0, Math.Cos(x), Math.Sin(x), 0,
0, -Math.Sin(x), Math.Cos(x), 0,
0, 0, 0, 1); Matrix3D rotateY = new Matrix3D(
Math.Cos(y), 0, -Math.Sin(y), 0,
0, 1, 0, 0,
Math.Sin(y), 0, Math.Cos(y), 0,
0, 0, 0, 1); Matrix3D rotateZ = new Matrix3D(
Math.Cos(z), Math.Sin(z), 0, 0,
-Math.Sin(z), Math.Cos(z), 0, 0,
0, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 1); return vector3D * rotateX * rotateY * rotateZ; }
GetUnit函数是计算一个响亮的单位向量:
public static Vector3D GetUnit(this Vector3D vector3D)
{
double length = 1.0d;
return new Vector3D(vector3D.X * length / vector3D.Length,
vector3D.Y * length / vector3D.Length,
vector3D.Z * length / vector3D.Length);
}
向上、向下移动
向上、向下移动相当于延y轴改变Camera的Position属性:
向上移动:
Camera.Position += Speed * new Vector3D(0, 1, 0);
向下移动:
Camera.Position += Speed * new Vector3D(0, -1, 0);
旋转摄像机
和移动摄像机不同,旋转摄像机时,保持摄像机的Position属性不变,根据旋转值修改摄像机的LookDirection属性。这里仅仅假设绕Y轴旋转:
/// <summary>
/// 旋转摄像头
/// </summary>
/// <param name="ModelCameraAction">旋转角度</param>
public void Turn(SceneCameraAction ModelCameraAction)
{
double speed = Math.PI / 60; if (ModelCameraAction == SceneCameraAction.TurnLeft)
{
Camera.LookDirection = Camera.LookDirection.Rotate(0, speed, 0).GetUnit();
} if (ModelCameraAction == SceneCameraAction.TurnRight)
{
Camera.LookDirection = Camera.LookDirection.Rotate(0, -1 * speed, 0).GetUnit();
}
}
Viewport3D中的摄像机(二、摄像机动作)的更多相关文章
- C#中的线程二(Cotrol.BeginInvoke和Control.Invoke)
C#中的线程二(Cotrol.BeginInvoke和Control.Invoke) 原文地址:http://www.cnblogs.com/whssunboy/archive/2007/06/07/ ...
- C语言中如何将二维数组作为函数的参数传递
今天写程序的时候要用到二维数组作参数传给一个函数,我发现将二维数组作参数进行传递还不是想象得那么简单里,但是最后我也解决了遇到的问题,所以这篇文章主要介绍如何处理二维数组当作参数传递的情况,希望大家不 ...
- IT公司100题-35- 求一个矩阵中最大的二维矩阵(元素和最大)
问题描述: 求一个矩阵中最大的二维矩阵(元素和最大).如: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 中最大的是: 4 5 9 10 分析: 2*2子数组的最大和.遍历求和,时 ...
- C++中的异常处理(二)
C++中的异常处理(二) 标签: c++C++异常处理 2012-11-24 20:56 1713人阅读 评论(2) 收藏 举报 分类: C++编程语言(24) 版权声明:本文为博主原创文章,未经 ...
- c#中的linq二
c#中的linq二 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; us ...
- [转]Visual Studio 2008中如何比较二个数据库的架构【Schema】和数据【Data】并同步
使用场景: 在团队开发中,每一个人都有可能随时更新数据库,这时候数据库中数据和架构等信息都会发生变化.如果更新不及时,就会发生数据错误或数据丢失的风险,影响团队的开发效率和 项目进度,这时候我们该怎么 ...
- php中向前台js中传送一个二维数组
在php中向前台js中传送一个二维数组,并在前台js接收获取其中值的全过程方法: (1),方法说明:现在后台将数组发送到前台 echo json_encode($result); 然后再在js页面中的 ...
- Golang中的坑二
Golang中的坑二 for ...range 最近两周用Golang做项目,编写web服务,两周时间写了大概五千行代码(业务代码加单元测试用例代码).用Go的感觉很爽,编码效率高,运行效率也不错,用 ...
- JSP中的编译指令和动作指令的区别
JSP中的编译指令和动作指令的区别 1.编译指令是通知Servlet引擎的处理消息,而动作指令只是运行时的脚本动作 2.编译指令是在将JSP编译成Servlet时起作用,而动作指令可替换成JSP脚本, ...
随机推荐
- css盒子模型的宽度问题
最近看css权威指南的时候,发现一个之前特别不清楚的概念——宽度. 每个块级元素都有一个元素框,元素框内包括了元素内容,元素内边距,元素边框,元素外边距. 所以元素框的宽度=元素内容宽度+元素内边距+ ...
- 【奇葩笔试】—— printf() 作为函数的参数及其返回值
int f(int a, int b, int c){ return 0; } int main(int, char**){ f(printf("a"), printf(" ...
- eclipse去掉js验证
第一步:去除eclipse的js验证:window->preference->Java Script->Validator->Errors/Warnings->Enabl ...
- UVALive - 3977 Summits (BFS染色)
题目大意:坑爹的题目.题意那么难理解. 讲的就是,假设该点是山顶的话(高度为h).那么以该点为中心,往外辐射.走高度大于h-d的点,到达不了还有一个比它高的点 这就提示了,高度要从大到小排序,依次以高 ...
- MinGW 与MSVC的区别
Qt 中有两种方式编译,一种是MinGW ,另一种MSVC. 其中:MSVC是指微软的VC编译器 MingGW是指是Minimalist GNU on Windows的缩写.它是一个可自由使用和自由发 ...
- centos-mirrors
http://mirrors.aliyun.com/centos/7.2.1511/os/x86_64/Packages/ http://mirrors.aliyun.com/centos/7.2.1 ...
- 数据结构与算法——常用高级数据结构及其Java实现
前文 数据结构与算法--常用数据结构及其Java实现 总结了基本的数据结构,类似的,本文准备总结一下一些常见的高级的数据结构及其常见算法和对应的Java实现以及应用场景,务求理论与实践一步到位. 跳跃 ...
- [React Native] Installing and Linking Modules with Native Code in React Native
Learn to install JavaScript modules that include native code. Some React Native modules include nati ...
- 使用原生JS+CSS或HTML5实现简单的进度条和滑动条效果(精问)
使用原生JS+CSS或HTML5实现简单的进度条和滑动条效果(精问) 一.总结 一句话总结:进度条动画效果用animation,自动效果用setIntelval 二.使用原生JS+CSS或HTML5实 ...
- 物理引擎UIDynamic
nUIDynamic n什么是UIDynamic pUIDynamic是从iOS 7开始引入的一种新技术,隶属于UIKit框架 p可以认为是一种物理引擎,能模拟和仿真现实生活中的物理现象 ü重力. ...