Qt 3D OpenGL實現場景漫游實例

作者：佚名 2011-06-27 15:57:21

本文介紹的是Qt3D OpenGL實現場景漫游實例，現在3D越來越流行了，要好還的研究。先來看內容。

Qt 3D OpenGL實現場景漫游實例是本文要介紹的內容，一個不錯的OpenGL程序當然免不了對整個場景漫游。在我程序中便是用W、A、S、D來靠近，遠離，向左，向右來移動場景，Q、E、Z、C則是旋轉場景。同時，補充一條，我用鼠標滾輪實現了物體的放大和縮小，效果上和按W、S鍵是相同的，但本質上是有差別的，呵呵~

我要貼出的這個Camera類是從《OpenGL游戲編程》里提取出來的，并且已經在Qt環境下運行成功（本來代碼是在VS2005）。

Camera.h內容：

#ifndef __CAMERA_H__  
#define __CAMERA_H__  
 
#include "Vector.h" /* 包含向量類頭文件 */  
 
/* 攝像機類 */  
class Camera  
{  
public:  
 
        /* 構造函數和析構函數 */  
 Camera();  
 ~Camera();  
 
        /* 獲得攝像機狀態方法 */  
 Vector3 getPosition()   { return m_Position;  }  
 Vector3 getView()     { return m_View;   }  
 Vector3 getUpVector()   { return m_UpVector;  }  
 float   getSpeed()      {   return m_Speed;         }  
 
        /* 設置速度 */  
 void setSpeed(float speed)  
 {  
  m_Speed  = speed;  
 }  
 
        /* 設置攝像機的位置, 觀察點和向上向量 */  
 void setCamera(float positionX, float positionY, float positionZ,  
        float viewX,     float viewY,     float viewZ,  
       float upVectorX, float upVectorY, float upVectorZ);  
        /* 旋轉攝像機方向 */  
 void rotateView(float angle, float X, float Y, float Z);  
        /* 根據鼠標設置攝像機觀察方向 */  
        void setViewByMouse();  
        /* 左右攝像機移動 */  
 void yawCamera(float speed);  
        /* 前后移動攝像機 */  
 void moveCamera(float speed);  
        /* 放置攝像機 */  
 void setLook();  
        /* 得到攝像機指針 */  
 static Camera* GetCamera(void) { return m_pCamera;}  
private:  
        /* 攝像機屬性 */  
        static Camera  *m_pCamera;      /* 當前全局攝像機指針 */  
        Vector3        m_Position;      /* 位置 */  
        Vector3        m_View;          /* 朝向 */  
        Vector3        m_UpVector;      /* 向上向量 */  
        float          m_Speed;         /* 速度 */  
};  
#endif //__CAMERA_H__

Camera.cpp內容：

#include "Stdafx.h"  
#include "Camera.h"                    /* 包含攝像機頭文件 */  
#include "Vector.h"                    /* 包含向量類 */  
#include "math.h"  
 
Camera* Camera::m_pCamera = NULL;  
 
/* 構造函數 */  
Camera::Camera()  
{  
    /* 初始化向量值 */  
    Vector3 zero = Vector3(0.0, 0.0, 0.0);  
    Vector3 view = Vector3(0.0, 1.0, 0.5);  
    Vector3 up   = Vector3(0.0, 0.0, 1.0);  
 
    /* 初始化攝像機 */  
 
    //觀察位置 Eye  
    m_Position = zero;  
 
    //被觀察點  
    m_View  = view;  
 
    //倒立還是正立  
    m_UpVector = up;  
 
    //前進速度  
    m_Speed     = 0.05f;  
 
    //相機指針  
    m_pCamera = this;  
 
}  
 
Camera::~Camera()  
{  
}  
 
/* 設置攝像機的位置,朝向和向上向量 */  
void Camera::setCamera( float positionX, float positionY, float positionZ,  
                        float viewX,     float viewY,     float viewZ,  
                        float upVectorX, float upVectorY, float upVectorZ)  
{  
    /* 構造向量 */  
    Vector3 Position = Vector3(positionX, positionY, positionZ);  
    Vector3 View  = Vector3(viewX, viewY, viewZ);  
    Vector3 UpVector = Vector3(upVectorX, upVectorY, upVectorZ);  
 
    /* 設置攝像機 */  
    m_Position = Position;  
    m_View     = View;  
    m_UpVector = UpVector;  
}  
 
/*  旋轉攝像機方向  */  
void Camera::rotateView(float angle, float x, float y, float z)  
{  
    Vector3 newView;  
 
    /* 計算方向向量 */  
    Vector3 view = m_View - m_Position;  
 
    /* 計算 sin 和cos值 */  
    float cosTheta = (float)cos(angle);  
    float sinTheta = (float)sin(angle);  
 
    /* 計算旋轉向量的x值 */  
    newView.x  = (cosTheta + (1 - cosTheta) * x * x)  * view.x;  
    newView.x += ((1 - cosTheta) * x * y - z * sinTheta) * view.y;  
    newView.x += ((1 - cosTheta) * x * z + y * sinTheta) * view.z;  
 
    /* 計算旋轉向量的y值 */  
    newView.y  = ((1 - cosTheta) * x * y + z * sinTheta) * view.x;  
    newView.y += (cosTheta + (1 - cosTheta) * y * y)  * view.y;  
    newView.y += ((1 - cosTheta) * y * z - x * sinTheta) * view.z;  
 
    /* 計算旋轉向量的z值 */  
    newView.z  = ((1 - cosTheta) * x * z - y * sinTheta) * view.x;  
    newView.z += ((1 - cosTheta) * y * z + x * sinTheta) * view.y;  
    newView.z += (cosTheta + (1 - cosTheta) * z * z)  * view.z;  
 
    /* 更新攝像機的方向 */  
    m_View = m_Position + newView;  
}  
 
/* 用鼠標旋轉攝像機 */  
void Camera::setViewByMouse()  
{/*此函數已放棄。如要使用，在Update處調用即可*/  
 
    /*< 保存當前鼠標位置 */     POINT mousePos;   
    int middleX = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN) >> 1; /*< 得到屏幕寬度的一半 */   
    int middleY = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) >> 1; /*< 得到屏幕高度的一半 */  
 
    float angleY = 0.0f;/*< 攝像機左右旋轉角度 */  
    float angleZ = 0.0f;/*< 攝像機上下旋轉角度 */   
    static float currentRotX = 0.0f;     /* 得到當前鼠標位置 */   
    GetCursorPos(&mousePos);     ShowCursor(TRUE);     /* 如果鼠標沒有移動,則不用更新 */  
     if( (mousePos.x == middleX) && (mousePos.y == middleY) )  
         return;     /* 設置鼠標位置在屏幕中心 */   
    SetCursorPos(middleX, middleY);     /* 得到鼠標移動方向 */  
     angleY = (float)( (middleX - mousePos.x) ) / 1000.0f;  
     angleZ = (float)( (middleY - mousePos.y) ) / 1000.0f;  
     static float lastRotX = 0.0f;      /* 用于保存旋轉角度 */   
    lastRotX = currentRotX;     /* 跟蹤攝像機上下旋轉角度 */  
     currentRotX += angleZ;     /* 如果上下旋轉弧度大于1.0,我們截取到1.0并旋轉 */   
    if(currentRotX > 1.0f)  
    {  
        currentRotX = 1.0f;  
        /* 根據保存的角度旋轉方向 */  
        if(lastRotX != 1.0f)  
        {  
            /* 通過叉積找到與旋轉方向垂直的向量 */  
            Vector3 vAxis = m_View - m_Position;  
            vAxisvAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector);  
            vAxisvAxis = vAxis.normalize();  
            ///旋轉  
            rotateView( 1.0f - lastRotX, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z);  
        }  
    }  
    /* 如果旋轉弧度小于-1.0,則也截取到-1.0并旋轉 */  
    else if(currentRotX < -1.0f)  
    {  
        currentRotX = -1.0f;  
 
        if(lastRotX != -1.0f)  
        {  
            /* 通過叉積找到與旋轉方向垂直的向量 */  
            Vector3 vAxis = m_View - m_Position;  
            vAxisvAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector);  
            vAxisvAxis = vAxis.normalize();  
 
            ///旋轉  
            rotateView( -1.0f - lastRotX, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z);  
        }  
    }  
    /* 否則就旋轉angleZ度 */  
    else  
    {  
        /* 找到與旋轉方向垂直向量 */  
        Vector3 vAxis = m_View - m_Position;  
        vAxisvAxis = vAxis.crossProduct(m_UpVector);  
        vAxisvAxis = vAxis.normalize();  
        ///旋轉  
        rotateView(angleZ, vAxis.x, vAxis.y, vAxis.z);  
    }  
    /* 總是左右旋轉攝像機 */  
    rotateView(angleY, 0, 1, 0);  
}  
/* 左右移動攝像機 */  
void Camera::yawCamera(float speed)  
{  
    Vector3 yaw;  
    Vector3 cross = m_View - m_Position;  
    crosscross = cross.crossProduct(m_UpVector);  
    ///歸一化向量  
    yaw = cross.normalize();  
    m_Position.x += yaw.x * speed;  
    m_Position.z += yaw.z * speed;  
    m_View.x += yaw.x * speed;  
    m_View.z += yaw.z * speed;  
}  
/* 前后移動攝像機 */  
void Camera::moveCamera(float speed)  
{  
    /* 計算方向向量 */  
    Vector3 vector = m_View - m_Position;  
    vectorvector = vector.normalize();         /*< 單位化 */  
    /* 更新攝像機 */  
    m_Position.x += vector.x * speed;    /*< 根據速度更新位置 */  
    m_Position.y += vector.y * speed;  
    m_Position.z += vector.z * speed;  
    m_View.x += vector.x * speed;   /*< 根據速度更新方向 */  
    m_View.y += vector.y * speed;  
    m_View.z += vector.z * speed;  
}  
/* 設置視點 */  
void Camera::setLook()  
{  
    /* 設置視口 */  
    gluLookAt(m_Position.x, m_Position.y, m_Position.z,  
              m_View.x,  m_View.y,     m_View.z,  
              m_UpVector.x, m_UpVector.y, m_UpVector.z);  
}

使用方法：

/* 設置全局相機 */  
m_Camera.setLook();  
 
/* 初始化相機 */  
m_Camera.setCamera(0.0f, 0.0f, -3.0f,   //Eye  
                   0.0f, 0.0f, -7.0f,   //Center  
                   0.0f, 1.0f, 0.0f);  //Up  
 
case Qt::Key_W://鏡頭靠近  
    m_Camera.moveCamera(m_Camera.getSpeed());  
    break;  
case Qt::Key_S://鏡頭遠離  
    m_Camera.moveCamera(-m_Camera.getSpeed());

上面記得要先初始化相機，然后給其“擺放”好，然后利用鍵盤事件改變其視點就好了

小結：Qt 3D OpenGL實現場景漫游實例的內容介紹完了，希望本文對你有幫助！

責任編輯：zhaolei 來源：網絡轉載

Qt 3D OpenGL 場景漫游