openGL實現第一人稱視角

最近做的乙個題目要求用opengl實現乙個漫遊功能，雖然不知道這個漫遊是不是指第一人稱（其實我覺得第三人稱俯視的那種也算），不過都差不多

主要使用opengl的glulookat函式，通過計算球面座標來實現

目錄

glulookat()

實現過程

demo

最終效果

void glulookat( gldouble eyex, gldouble eyey, gldouble eyez, gldouble centerx, gldouble centery, gldouble centerz, gldouble upx, gldouble upy, gldouble upz);

第一組eye xyz是攝像機的位置，第二組center xyz是攝像機看向的位置，第三組up xyz是向上向量

注意第一組和第二組是座標，而第三組是向量

可以這麼理解

第一組：腦袋/眼睛的位置

第二組：眼睛看向的位置

第三組：頭頂的方向（躺著和坐著看乙個物體，看到的景象是不同的）

一開始有人跟我這麼解釋「up為頭頂方向」的時候，我並不理解，覺得如果抬頭看乙個物體的話，那麼頭頂的位置不也得向後傾斜？emmm，其實頭頂方向這個說法並不嚴謹，應該說你正視前方時頭頂的方向，或者你理解成看東西的時候眼珠子動腦袋不動

就比如上面這兩個小人，兩人眼睛的位置是相同的（你可以認為這個人是獨眼怪），眼睛看向的位置是相同的，但頭頂的方向是不同的，看到的影象也是不同的

實現的思路是根據滑鼠相對於螢幕中心點的距離來控制轉頭的幅度

glutpassivemotionfunc(yourfunc0)；//不按滑鼠移動

glutmotionfunc(yourfunc1);//按滑鼠移動

//不按滑鼠移動

void onmousemovepassive(int screen_x,int screen_y) 

（這個第一人稱仍然有它的問題，比如滑鼠移動到邊框後不可繼續移動。以往我們在fps遊戲中的視角都是只要滑鼠在往右拖動就可以一直轉向，但由於我們使用的是滑鼠相對中心點的偏移，導致最大只能轉向180度，將水平方向偏移角度的pi增大幾倍可以一定程度緩解這個問題，但同時也會使得「靈敏度」過高，目前還沒有想到乙個好的解決辦法）

因為glulookat引數的第一組和第二組點都是座標，第一人稱攝像機是可以移動的，我們要計算第二組攝像機看向的點，就要計算攝像機看向的點相對於攝像機的位置

計算球面座標

先看水平方向，a為scrrenrate_x，通過螢幕座標在水平方向上的偏移量計算出的角度，先從y軸俯視xoz平面

可以得到水平方向上相機看向的點的xz座標為（ r*sin(a)，r*cos(a) ），r隨便設乙個數字即可

將y豎直方向考慮進來，b即是screenrate_y，根據螢幕座標在水平方向上偏移量計算出的角度，

y = r*sin(b)

半徑r在xoz平面的投影長度r_castlength為abs(r*cos(b))，即原點到(x,o,z)點的距離，結合之前在水平方向上求出的點（x',0,z'）

x' =  r*sin(a)，z' = r*cos(a) ，相似三角形就能求出x，z的值

得到球面座標（x,y,z）是相對於相機的座標

在glulookat函式中將相對於攝像機的座標變為世界座標系中的座標

glulookat(cpos_x, cpos_y, cpos_z, cpos_x + look_x, look_y+look_y, cpos_z - look_z, 0, 1, 0);

相機移動就很簡單了，glutkeyboardfunc設定鍵盤函式，根據上面計算xoz面的座標來控制wasd往對應方向移動

因為z軸反過來了所以想起來有些繞，為了保險還是在紙上自己畫一畫對照著做。

float step = 0.01;

void keyboardfunc(unsigned char key,int x,int y) 
if (key == 's') 
if (key == 'a') 
if (key == 'd') 
}

#define _crt_secure_no_warnings

#define windowwidth 400
#define windowheight 400
#define windowtitle "第一人稱視角漫遊demo"
#include #include #include #include #includeusing namespace std;
float pi = 3.14;
//視角控制
float look_x = 0,
look_y = 0,
look_z = 0,
look_x_temp = 0,
look_z_temp = 0;
float screenrate_x, screenrate_y;//滑鼠螢幕座標相對於中心點移動的比例
float r = 10;
//相機位置
float cpos_x = 0,
cpos_y = 2,
cpos_z = 10;
int centerpoint_x = windowwidth / 2,
centerpoint_y = windowheight / 2;
void display(void)
void myidle(void)
//不按滑鼠移動事件
void onmousemovepassive(int screen_x, int screen_y) 
//按下滑鼠移動事件
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