Алгоритм вращения камеры

Question

Больше математический вопрос, чем программный, но мне нужно кодировать поворот камеры, и я понятия не имею, как.Математика немного абстрактна для меня, чтобы сделать это на ровном месте.Вращение камеры выполняется кватернионами, все, что мне действительно нужно, - это образец для изучения или просто статья на эту тему, но я ничего не могу найти.

Answer 1

вот что я написал в opengl.основной алгоритм должен быть одинаковым на любом языке.следующие вещи, которые вам нужны:

вектор повышения длины единицы (где up определяется, если вы смотрите в центр): (upx, upy, upz)

origin (место, где высмотрите:) (ox, oy, oz)

положение камеры (где находится ваша камера): (cx, cy, cz)

предположим, что «del» - это количество, которое вы хотитедвигаться, и что

norma() = (ox-cx, oy-cy, oz-cz)/sqrt( (ox-cx) * (ox-cx) + (oy-cy) * (oy-cy) + (oz-cz) * (oz-cz) )

после этого, вы можете рассчитать «вперед» вектор.то есть вектор, который является единицей длины и указывает от вас к центру через:

(fox, foy, foz) = (ox-cx, oy-cy, oz-cz)/norma();

, вы можете затем вычислить единицу «левого» вектора, то есть вектор, указывающий налево от длины единицыесли вы смотрите в центр:

lx = foz*upy-foy*upz;
ly = fox*upz-foz*upx;
lz = foy*upx-fox*upy;

, то вы можете написать следующие подпрограммы (каждая оригинальная буква «//» влево означает новую подпрограмму)

// move camera forward
        cx = cx + del*fox;
        cy = cy + del*foy;
        cz = cz + del*foz;

// move camera backward
        cx = cx - del*fox;
        cy = cy - del*foy;
        cz = cz - del*foz;

// rotate figure right
        cx0 = cx; // initial position
        cy0 = cy;
        cz0 = cz;

        R1 = norma(); // initial distance
        cx = cx + del*lx;
        cy = cy + del*ly;
        cz = cz + del*lz;
        R2 = norma(); // new distance after moving in up direction
        cx = cx + (R2-R1)*fox;
        cy = cy + (R2-R1)*foy;
        cz = cz + (R2-R1)*foz; // move towards center so the original distance is the same

        // new "left" vector should be (cx-cx0, cy-cy0, cz-cz0) but normalized
        lx = (cx-cx0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        ly = (cy-cy0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        lz = (cz-cz0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );


// rotate left
        cx0 = cx; // initial position
        cy0 = cy;
        cz0 = cz;

        R1 = norma(); // initial distance
        cx = cx - del*lx;
        cy = cy - del*ly;
        cz = cz - del*lz;
        R2 = norma(); // new distance after moving in up direction
        cx = cx + (R2-R1)*fox;
        cy = cy + (R2-R1)*foy;
        cz = cz + (R2-R1)*foz; // move towards center so the original distance is the same

        // new "left" vector should be (cx-cx0, cy-cy0, cz-cz0) but normalized
        lx = (cx-cx0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        ly = (cy-cy0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        lz = (cz-cz0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );

// rotate figure up
        cx0 = cx; // initial position
        cy0 = cy;
        cz0 = cz;

        R1 = norma(); // initial distance
        cx = cx + del*upx;
        cy = cy + del*upy;
        cz = cz + del*upz;
        R2 = norma(); // new distance after moving in up direction
        cx = cx + (R2-R1)*fox;
        cy = cy + (R2-R1)*foy;
        cz = cz + (R2-R1)*foz; // move towards center so the original distance is the same

        // new "up" vector should be (cx-cx0, cy-cy0, cz-cz0) but normalized
        upx = (cx-cx0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        upy = (cy-cy0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        upz = (cz-cz0)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );



// rotate figure down
        cx0 = cx; // initial position
        cy0 = cy;
        cz0 = cz;

        R1 = norma(); // initial distance
        cx = cx - del*upx;
        cy = cy - del*upy;
        cz = cz - del*upz;
        R2 = norma(); // new distance after moving in up direction
        cx = cx + (R2-R1)*fox;
        cy = cy + (R2-R1)*foy;
        cz = cz + (R2-R1)*foz; // move towards center so the original distance is the same

        // new "up" vector should be (cx-cx0, cy-cy0, cz-cz0) but normalized
        upx = (cx0-cx)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        upy = (cy0-cy)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );
        upz = (cz0-cz)/sqrt( (cx-cx0)*(cx-cx0) + (cy-cy0)*(cy-cy0) + (cz-cz0)*(cz-cz0) );



// move fig down
        cx = cx + del*upx;
        cy = cy + del*upy;
        cz = cz + del*upz;

        ox = ox + del*upx;
        oy = oy + del*upy;
        oz = oz + del*upz;

// move fig up
        cx = cx - del*upx;
        cy = cy - del*upy;
        cz = cz - del*upz;

        ox = ox - del*upx;
        oy = oy - del*upy;
        oz = oz - del*upz;

// move fig left
        cx = cx + del*rx;
        cy = cy + del*ry;
        cz = cz + del*rz;

        ox = ox + del*rx;
        oy = oy + del*ry;
        oz = oz + del*rz;

// move fig right
        cx = cx - del*rx;
        cy = cy - del*ry;
        cz = cz - del*rz;

        ox = ox - del*rx;
        oy = oy - del*ry;
        oz = oz - del*rz;

Answer 2

Здесь хорошо об этом. Это XNA (C #), но код легко понять.