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這兩天做了第一人稱視角控制,就像quake一樣用鼠標(biāo)控制方向,用鍵盤控制左右前后。鼠標(biāo)和鍵盤用directinput控制輸入。

  首先,我們可以知道d3d的view矩陣有三個組成部分,分別是三個向量:眼睛所在點、眼看著的點、向上的方向。

  所以,我們首先定義三個向量:

  D3DXVECTOR3 VDot,VAtPoint,VUp;

  賦予初值:

  VDot=D3DXVECTOR3( 2.0f, 0.0f, 2.0f );

  VAtPoint=D3DXVECTOR3( 0.0f, 0.0f, 0.0f );

  VUp=D3DXVECTOR3( 0.0f, 1.0f, 0.0f );

  輸入到VIEW矩陣matView:

  void SetView()

  {

  D3DXMatrixLookAtLH( &matView,&VDot, &VAtPoint, &VUp );

  }

  下面就可以開始做鍵盤控制前進(jìn)、后退、左移、右移了:我們可以看到在這些控制中,VUp向量是不可以變化的,否則就會有斜著看的效果,只要同時控制VDot和VAtPoint兩點的位置就可以了。

  由上圖,a點就是VDot,b點就是VPoint,ac就是VUp向量。首先,我們計算前進(jìn)后退:前進(jìn)后退實際上就是沿著ab的方向同時移動a點和b點:

  第一步,計算向量ab: D3DXVec3Subtract(&ab,&VAtPoint,&VDot);

  第二步,計算移動的方向和步長: D3DXVec3Normalize(&pOut2,&ab);

  pOut2.x*=u; pOut2.y*=u; pOut2.z*=u;

  第三步,將移動的位置加到a和b兩點中去,就可得到新的前后位置。

  pOut=VDot;

  D3DXVec3Add(&VDot,&pOut,&pOut2);

  pOut=VAtPoint;

  D3DXVec3Add(&VAtPoint,&pOut,&pOut2);//*/

  SetView();

  接下來,我們計算左右移動,實際上就是沿著abc面的法線n同時移動a和b點:

  第一步,計算abc面的法線向量n:D3DXVec3Cross(&pOut,&ab,&ac);

  其它步驟同上:

  D3DXVec3Normalize(&pOut2,&pOut);

  pOut2.x*=u;pOut2.y*=u;pOut2.z*=u;

  pOut=VDot;

  D3DXVec3Add(&VDot,&pOut,&pOut2);

  pOut=VAtPoint;

  D3DXVec3Add(&VAtPoint,&pOut,&pOut2);

  SetView();

  接下來的鼠標(biāo)控制方向就不是那么簡單了,它涉及到圍繞空間的軸旋轉(zhuǎn)空間某點,簡單來說這里就是固定a點,使b點繞經(jīng)過a點的一條軸線旋轉(zhuǎn):

  我們把方向分為水平旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn),其它的方向都是這兩個方向的疊加。要繞任意軸旋轉(zhuǎn)變換,我們要知道旋轉(zhuǎn)軸在空間的一點(VDot)和其方向數(shù)(a,b,c)(注意這里的abc和上面的不同,這里是數(shù)值而不是點),就可以求出變換矩陣。

  首先,是水平方向旋轉(zhuǎn),這是VAtPoint繞VUp旋轉(zhuǎn)的結(jié)果:

  方向數(shù)必須是標(biāo)準(zhǔn)化的,即是長度為1。 D3DXVec3Normalize(&pOut,&ac);

  a=pOut.x;b=pOut.y;c=pOut.z;

  v=(float)sqrt(c*c+b*b);

  把VDot點移至原點:

  R=D3DXMATRIX(1,0,0,0,

  0,1,0,0,

  0,0,1,0,

  -VDot.x,-VDot.y,-VDot.z,1);

  //D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);

  R2=R;

  把現(xiàn)在的ab旋轉(zhuǎn)至ZXO面,原來的變換矩陣是這樣的:

  D3DXMATRIX(1,0,0,0,

  0,cos(j1),sin(j1),0,

  0,-sin(j1),cos(j1),0,

  0,0,0,1);

  但因為cos(j1)=c/v;sin(j1)=b/v;所以變?yōu)橄旅娴木仃?br>
  RT=D3DXMATRIX(1,0,0,0,

  0,c/v,b/v,0,

  0,-b/v,c/v,0,

  0,0,0,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);R2=R;

  同理:

  cos(j2)=v/|OA|=v/1=v (OA已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了) sin(j2)=-a/|OA|=a;所以得到下面的矩陣:

  RT=D3DXMATRIX(v,0,a,0,

  0,1,0,0,

  -a,0,v,0,

  0,0,0,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);R2=R;

  這時我們就可以使VAtPoint繞VUp旋轉(zhuǎn)變?yōu)樵谛伦鴺?biāo)系中繞Z軸轉(zhuǎn)u角(弧度表示)

  RT=D3DXMATRIX((float)cos(u),(float)sin(u),0,0,

  -(float)sin(u),(float)cos(u),0,0,

  0,0,1,0,

  0,0,0,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);R2=R;

  接下來進(jìn)行逆變換;

  RT=D3DXMATRIX(v,0,-a,0,

  0,1,0,0,

  a,0,v,0,

  0,0,0,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);R2=R;

  RT=D3DXMATRIX(1,0,0,0,

  0,c/v,-b/v,0,

  0,b/v,c/v,0,

  0,0,0,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);R2=R;

  RT=D3DXMATRIX(1,0,0,0,

  0,1,0,0,

  0,0,1,0,

  VDot.x,VDot.y,VDot.z,1);

  D3DXMatrixMultiply(&R,&R2,&RT);

  這時得到的R就是VAtPoint繞VUp旋轉(zhuǎn)的變換矩陣

  D3DXVec3Transform(&Vtemp,&VAtPoint,&R);

  VAtPoint.x=Vtemp.x;VAtPoint.y=Vtemp.y;

  VAtPoint.z=Vtemp.z;

  SetView();

  而垂直方向的旋轉(zhuǎn)原理上是一樣的,但不是繞VUp旋轉(zhuǎn),而是繞abc面的法線旋轉(zhuǎn),所以開始應(yīng)該先計算法線并標(biāo)準(zhǔn)化:

  D3DXVec3Cross(&pOut2,&ab,&VUp);

  D3DXVec3Normalize(&pOut,&pOut2);

  剩下的同上,但是為了限制向上和向下的范圍(0
  s1=D3DXVec3Length(&ab)*D3DXVec3Length(&VUp);

  s1=(float)acos(D3DXVec3Dot(&ab,&VUp)/s1);

  if(u>0)

  {

  if(s1<=0.018)

  return;

  }//1度

  else if(s1>=3.124)

  return;//179度

  這樣,第一人稱視角的矩陣控制就完成了。
本文來自:http://www.linuxpk.com/19732.html

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