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。 （没有什么花哨）。

这是我尝试的方法：

// 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，如果说只是左转很多，则物体和相机之间的距离会增加。

Answer 1

对于非常简单的orbit摄像机，像大多数3rd person冒险游戏一样，您需要做以下四件事：

• 目标位置
• 距目标的距离
• 方位角
• 极角

（如果您希望相机始终相对于目标定向，则还需要提供目标的定向，在这种情况下，我将仅使用世界方向）

有关参考，请参见球坐标系 。

您应该在水平控件上映射方位角（并在达到2 * PI时使其成环旋转），而极角应在垂直控件上进行映射（如果玩家选择了该选项并将其夹在-PI之间，则应该反转和PI如果与世界Up向量平行（ -PI或PI ）， -PI注意基于世界向量的计算

该距离可以是固定的，也可以由样条驱动，在这种情况下，我们将假定固定的距离。

因此，要计算您的位置，请从WorldForward开始，它是指向通常被认为是您的向前轴的unit vector ，例如(1,0,0) （在这里，如果我们要构建一个相对摄像机，我们将使用我们目标的前向矢量），然后将其反转（ * -1 ）以“从目标”“到达您的相机”。

（以下是未经测试的伪代码，但是您应该了解要点-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，该方位角是相机的水平方向分量。 就像是：

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

此时，您有一台可以围绕目标水平旋转的摄像机，现在要添加另一个轴，只需使用极角旋转再次进行变换即可：

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

现在，我们得到的是一个unit vector ，使其指向相机应该是，如果你被乘以位置distance ，你想从你的目标保持并添加你的目标的位置，你应该把你的最终position 。 请记住，如果取反此单位矢量，则它代表相机的forward矢量。

Vector cameraPosition = targetPosition + finalRotatedVector * distanceFromTarget;