目录

相机

相机的数据目标
  1. ViewMatrix：相机的旋转状态描述和位置状态描述。相机的本地坐标系可以使用right（x），up，-front（-z）表示
    1. 相机在世界坐标系中的位置
    2. 相机看向世界坐标系中的点
    3. 穹顶向量
  2. ProjectionMatrix：相机的投影参数描述。对于投影矩阵分为两种，正交投影矩阵和透视投影矩阵
    1. 正交投影矩阵
      1. left
      2. right
      3. bottom
      4. top
      5. near
      6. far
    2. 透视投影矩阵
      1. foy
      2. aspect
      3. near
      4. far
相机旋转方式
  1. pitch：以x轴作为旋转轴，效果就是相机向上或者向下看
  2. yaw：以y轴作为旋转轴，效果就是相机向左或者向右看
  3. roll：以z轴作为旋转轴，效果就是相机绕自身视线旋转
    image
相机分类

两种相机：游戏相机，轨迹球相机

  1. 轨迹球相机：相机锁定在一个球面上运动，上下沿着经线运动，左右沿着纬度运动，半径固定
    1. yaw的旋转轴是y轴，经过一定角度旋转后，right，up向量会更改，位置也更改
    2. pitch的旋转轴是x轴，经过一定角度旋转后，right向量会更改，位置也更改
  2. 游戏相机：即使转动一定角度，相机位置不变

摄像机控制系统

相机控制系统根据鼠标或者键盘的输入，计算所辖相机的position，up，right向量的最新值

键盘的鼠标响应事件
  1. 鼠标左键按下（右键，中键）
  2. 鼠标左键抬起（右键，中键）
  3. 鼠标移动
  4. 键盘按下：比如WASD四个按键控制上下左右
  5. 键盘抬起：比如WASD四个按键控制上下左右
摄像机控制系统的设计

由于当前系统涉及到游戏相机控制器和轨迹球相机控制器两种，因此应该将两者公共的属性和行为放到他们的基类当中。

  1. 公共属性和行为：
    1. 属性
      1. 记录鼠标左中右键是否按下
      2. 如果鼠标点击事件发生，记录点击的位置
      3. 记录哪个按键被按下
      4. 敏感度：旋转的角度需要和鼠标横纵移动的偏移量关联，比如说鼠标向y轴正方向移动了3个像素，那么对应旋转变化的角度pitch是多少。
      5. 控制的相机：比如正交投影相机或者透视投影相机
    2. 行为：
      1. 接受外部鼠标移动事件
      2. 接受外部鼠标按下/抬起事件
      3. 接受外部键盘按下，抬起事件
      4. 更新函数：每一帧都需要更新
  2. 不同的属性和行为：
    1. 对于轨迹球相机控制器：
      1. 当上下沿着经线运动时，会绕着x轴（在相机类的描述中即为right向量）转动一个pitch角度，此时需要更新相机的position，up向量
      2. 当上下沿着纬线运动时，会绕着y轴转动一个yaw角度，此时需要更新相机的position，right，up向量都会更改
      3. 使用鼠标中键进行滚轮缩放：使用正交投影相机时，本质是变化了投影盒子的缩放大小；使用透视投影相机时，本质是沿着front向量运动摄像机
    2. 对于游戏相机控制器：
      1. 使用鼠标右键进行控制摄像机镜头旋转：
        1. pitch角在[-90,90]之间
        2. pitch与yaw旋转不会影响相机的位置
      2. 使用WASD控制移动：需要每一帧检测WASD是否被按下。如果处于按下的状态，应该更新相机的位置

实现

https://gitee.com/excelcoder/graphic/blob/master/primary/28_camera_system