OpenGL 摄像机类的创建

基础知识储备（参考详细描述）

1. 欧拉角
   
   2.三维坐标系中的Pitch和Yaw
   

代码

头文件Camera.h

#pragma once

#include <glm.hpp>
#include <gtc/matrix_transform.hpp>

class Camera
{
public:

//构造函数
	Camera(glm::vec3 position, float pitch, float row, glm::vec3 worldup);
//析构函数
	~Camera();

	float Pitch;  //绕x轴旋转度数
	float Yaw;    //绕y轴旋转度数
	//一般不需要绕z轴旋转，除非想要做出天旋地转的效果
	
	float speedZ;  //可用WS按键操作前进后退，按一下平移距离是speedZ
	float speedY;  //可用QE按键操作上升下降，按一下平移距离是speedY
	float speedX;  //可用AD按键操作左移右移，按一下平移距离是speedX
	
	glm::vec3 Position;  //位置坐标
	glm::vec3 Forward;   //前向向量（计算方式：glm::normalize(target-position)）
	glm::vec3 Right;     //指向camera右侧的向量（计算方式：glm::normalize(glm::cross(Forward,WorldUp))）
	glm::vec3 Up;        //指向上的向量（计算方式：glm::normalize(glm::cross(Forward, Right))）
	glm::vec3 WorldUp;   //世界向上的坐标，用来辅助计算camera的朝向向量

	glm::mat4 GetViewMatrix();  //用lookAt函数获得viewmatrix矩阵(viewMat = camera.GetViewMatrix();)

	void ProcessMouseMovement(float deltaX, float deltaY);  //由鼠标控制函数获得Δx和Δy进而对朝向进行更新；

	void UpdateCameraPos();  //对camera位置更新
	
private:

	void UpdateCameraVectors();  //对camera朝向进行更新
	
};

源文件Camera.cpp

1.构造函数 Camera

#include "Camera.h"

//构造函数
Camera::Camera(glm::vec3 position, float pitch, float yaw, glm::vec3 worldup)
{
//给类对象进行赋值
	Pitch = pitch;  //注意此处不要写成重新定义float Pitch,否则并未访问类成员；
	Yaw = yaw;
	Position = position;
	WorldUp = worldup;
	
//初始化的时候Yaw=glm::radians(-90.0f)，看向z轴的负方向
	Forward.x = glm::cos(Pitch) * glm::cos(Yaw);
	Forward.y = glm::sin(Pitch);
	Forward.z = glm::cos(Pitch) * glm::sin(Yaw);
	Right = glm::normalize(glm::cross(Forward, WorldUp));
	Up = glm::normalize(glm::cross(Right,Forward));
	//这里并未采用教程中的direction(与前向相反的方向）来计算另right和up,而是直接采用了camera的正面朝向，但direction才是右手坐标系的一个正向轴，在理论上不可或缺，但在此项操作中使用前向向量Forward更直接；
}

2.获取viewmat GetViewMatrix()

glm::mat4 Camera::GetViewMatrix()
{

//lookAt()参数：camera位置，target位置（与Position和Forward相联系实时更新看向的位置）；世界坐标向上向量；
	return glm::lookAt(Position, Position + Forward, WorldUp);  
	
}

3.更新camera朝向 UpdateCameraVectors()

//实时更新camera朝向
void Camera::UpdateCameraVectors()
{
	Forward.x = glm::cos(Pitch) * glm::cos(Yaw);
	Forward.y = glm::sin(Pitch);
	Forward.z = glm::cos(Pitch) * glm::sin(Yaw);
	Right = glm::normalize(glm::cross(Forward, WorldUp));
	Up = glm::normalize(glm::cross(Right, Forward));
}

4.检测鼠标移动 ProcessMouseMovement（）<按键控制和鼠标移动实现方法>

//检测鼠标移动，同时调用camera更新函数
void Camera::ProcessMouseMovement(float deltaX,float deltaY)
{

	Pitch += deltaY*0.001;
	Yaw += deltaX*0.001;
	UpdateCameraVectors();

}

5.更新camera的位置 (检测按键控制) UpdateCameraPos()<按键控制和鼠标移动实现方法>

//更新camera的位置，此处的speed可用processinput（）操纵WASD按键控制
void Camera::UpdateCameraPos()
{
	Position += speedX * Right * 0.001f + speedY * Up * 0.001f + speedZ * Forward * 0.001f;
}

5.析构函数 ~Camera()

//析构函数空实现，但一定要有，否则不能实例化
Camera::~Camera()
{

}

实例化方式为：

Camera camera(glm::vec3(0, 0, 3.0f), glm::radians(0.0f), glm::radians(-90.0f), glm::vec3(0, 1.0f, 0));

这样就能够通过鼠标和按键来控制人物的移动和朝向。