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            這兩天做了第一人稱視角控制,就像quake一樣用鼠標控制方向,用鍵盤控制左右前后。鼠標和鍵盤用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、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,我們計算前進后退:前進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();

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

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

              首先,是水平方向旋轉,這是VAtPoint繞VUp旋轉的結果:

              方向數必須是標準化的,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;

              把現在的ab旋轉至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;所以變為下面的矩陣

              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已經標準化了) 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旋轉變為在新坐標系中繞Z軸轉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();

              而垂直方向的旋轉原理上是一樣的,但不是繞VUp旋轉,而是繞abc面的法線旋轉,所以開始應該先計算法線并標準化:

              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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