相对于点旋转相机

Question

我需要从第三人称视角围绕玩家旋转摄像机。(没什么好看的)。

这是我尝试的方式：

// Forward, right, and position define the plane - they have x,y,z components.
void rotate ( float angle, Vector interestPoint )
{
Vector oldForward ( Forward );
forward = forward * cos(angle) + right * sin(angle);    
forward.Normalize();
right = forward.CrossProduct ( up );
right.Normalize();
position = ( position + old_forward * position.Distance( interestPoint ) ) - (forward * position.Distance( interestPoint ) );
this->angle += angle;
}

问题是，如果，假设只是左转很多，物体和相机之间的距离就会增加。

Answer 1

对于非常简单的orbit相机，就像大多数3rd person冒险游戏一样，您将需要 4 件事：

• 目标的位置
• 与目标的距离
• 方位角
• 极角

(如果您希望相机在方向上始终相对于目标，则还需要提供目标的方向，在这种情况下，我将仅使用世界方向)

有关参考，请参见球面坐标系。

您应该在水平控件上映射方位角(并在达到2 * PI时使其循环)，并且极角应映射到垂直控件上(如果玩家选择该选项并将其夹在-PI和PI之间，则反转 - 请注意基于世界Up矢量的计算，如果您平行于它(-PI或PI)

距离可以是固定的，也可以由样条驱动，在这种情况下，我们将假设一个固定的距离。

因此，要计算您的位置，您从WorldForward开始，这是您通常认为是前方的轴上的unit vector点，例如(1,0,0)(在这里，如果我们构建一个相对相机，我们将使用目标的前向矢量)并将其反转(* -1)以"从目标"到您的相机"。

(以下是未经测试的伪代码，但您应该了解要点 - 另外，请注意它可以简化，我只是为了清楚起见)

下一步是使用我们的方位角rotate此矢量，方位角是相机的水平方向分量。像这样：

Vector toCamera = WorldForward * -1;
Matrix horizontalRotation = Matrix.CreateRotationZ(azimuth); // assuming Z is up
Vector horizontalRotationPosition = horizontalRotation.Transform(toCamera);

此时，您有一个可以围绕目标水平旋转的相机，现在要添加另一个轴，您只需使用极角旋转再次变换：

Matrix verticalRotation = Matrix.CreateRotationY(polar); // assuming Y is right
Vector finalRotatedVector = verticalRotation.Transform(horizontalRotationPosition);

现在，我们拥有的是一个指向相机应该在位置的unit vector，如果您将其乘以要远离目标的distance并添加目标的位置，您应该得到最终position。请记住，如果取反，则此单位矢量表示相机的forward矢量。

Vector cameraPosition = targetPosition + finalRotatedVector * distanceFromTarget;