Direct3D9游戏:太空飞船相机

时间:2014-09-13 15:55:58

标签: c++ vector camera directx direct3d9

我正在开发一款Direct3D9太空模拟器游戏,我需要创建一个能够保持玩家宇宙飞船位置和视角的摄像机。目前我限制我的代码只是为了前后移动,上下移动以及扫射。下面是我的代码,它有一个问题。一切都包含在一个类中,除了LocalUp(D3DXVECTOR3(0.0f,1.0f,0.0f))和LocalAhead(D3DXVECTOR3(0.0f)之外,所有向量都在构造函数中初始化为D3DXVECTOR3(0.0f,0.0f,0.0f)。 ,0.0f,1.0f))和浮点数设置为0.0f;

D3DXVECTOR3 Position, LookAt ,PosDelta, PosDeltaWorld, WorldAhead, WorldUp, LocalUp, 
LocalAhead, Velocity;
D3DXMATRIX View, CameraRotation;
float SpeedX, SpeedY, SpeedZ;

void Update(float ElapsedTime)
{
    SpeedX = 0.0f;
    SpeedY = 0.0f;

    if(IsKeyDown('A'))
    {
        SpeedX = -0.02f;
        Velocity.x -= SpeedX;
    }
    if(IsKeyDown('D'))
    {
        SpeedX = 0.02f;
        Velocity.x += SpeedX;
    }
    if(IsKeyDown('X'))
    {
        SpeedZ += 0.01f;
        Velocity.z += SpeedZ;
    }
    if(IsKeyDown('Z'))
    {
        SpeedZ -= 0.01f;
        Velocity.z -= SpeedZ;
    }
    if(IsKeyDown('W'))
    {
        SpeedY = 0.02f;
        Velocity.y += SpeedY;
    }
    if(IsKeyDown('S'))
    {
        SpeedY = -0.02f;
        Velocity.y -= SpeedY;
    }

    D3DXVec3Normalize(&Velocity, &Velocity);

    PosDelta.x = Velocity.x * SpeedX;
    PosDelta.y = Velocity.y * SpeedY;
    PosDelta.z = Velocity.z * SpeedZ;

    D3DXMatrixRotationYawPitchRoll(&CameraRotation, 0, 0, 0);
    D3DXVec3TransformCoord(&WorldUp, &LocalUp, &CameraRotation);
    D3DXVec3TransformCoord(&WorldAhead, &LocalAhead, &CameraRotation);
    D3DXVec3TransformCoord(&PosDeltaWorld, &PosDelta, &CameraRotation);

    Position += PosDeltaWorld;
    LookAt = Position + WorldAhead;

    D3DXMatrixLookAtLH(&View, &Position, &LookAt, &WorldUp);
}

在应用程序的另一部分中调用“D3DXMatrixPerspectiveFovLH”和“IDirect3DDevice9 :: SetTransform”函数。由于他们工作正常,我将不再谈论他们。

问题在于,每当Z轴速度非常大并且我单独或同时横向移动时,相机的Z轴速度将会降低。此外,在速度几乎为0之后我按下增加速度的键,矢量的感觉反转,然后恢复正常。当以相当高的速度改变矢量的感觉时也会发生这种情况(例如,按X然后立即按'Z')。任何人都可以解释一下为什么会发生这种情况,我该如何解决这个问题?

我还会问另一个问题:如果没有按下键,我怎样才能慢慢减小strafe和Y轴的速度?我希望在游戏中实现惯性效果。

如果有人能够帮助我,请回复!

编辑:新代码:

void NewFrontiers3DEntityPlayer::OnFrameUpdate(float ElapsedTime)
{
State.SpeedX = 0.0f;
State.SpeedY = 0.0f;
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_STRAFE_LEFT]))
    State.SpeedX = -0.02f;
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_STRAFE_RIGHT]))
    State.SpeedX = 0.02f;
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_MOVE_FORWARD]))
{
    State.SpeedZ += 0.01f;
}
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_MOVE_BACKWARD]))
{
    State.SpeedZ -= 0.01f;
}
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_MOVE_UP]))
    State.SpeedY = 0.02f;
if(IsKeyDown(State.Keys[CAM_MOVE_DOWN]))
    State.SpeedY = -0.02f;

State.Velocity.x = State.SpeedX;
State.Velocity.y = State.SpeedY;
State.Velocity.z = State.SpeedZ;

D3DXVec3Normalize(&State.Velocity, &State.Velocity);

State.PosDelta.x = State.Velocity.x * ElapsedTime;
State.PosDelta.y = State.Velocity.y * ElapsedTime;
State.PosDelta.z = State.Velocity.z * ElapsedTime;

D3DXMatrixRotationYawPitchRoll(&State.CameraRotation, 0, 0, 0);
D3DXVec3TransformCoord(&State.WorldUp, &State.LocalUp, &State.CameraRotation);
D3DXVec3TransformCoord(&State.WorldAhead, &State.LocalAhead, &State.CameraRotation);
D3DXVec3TransformCoord(&State.PosDeltaWorld, &State.PosDelta, &State.CameraRotation);

State.Position += State.PosDeltaWorld;
State.LookAt = State.Position + State.WorldAhead;

D3DXMatrixLookAtLH(&State.View, &State.Position, &State.LookAt, &State.WorldUp);

return;
}

“状态”是一种保存有关相机的所有信息的结构。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

我猜你的速度会在一次向多个方向移动时发生变化,因为你的速度正常化了。

例如,在Z中移动:

Velocity = (0, 0, 0.01)
Speed = (0,0, 0.01)
Normalized Velocity = (0, 0, 1)
PosDelta = (0, 0, 0.01)

并在X + Z中移动:

Velocity = (0.02, 0, 0.01)
Speed = (0.02, 0, 0.01)
Normalized Velocity = (0.897, 0, 0.435)
PosDelta = (0.018, 0, 0.0044)    

关于你的方向反转我猜测它可能部分与你使用速度/速度的相对奇怪的方法有关(见下文),可能还有浮点数的精确度。关于最后一点,您认为以下代码输出(忽略潜在的编译器优化):

float test1 = 0f;

test1 += 0.1f;
test1 += 0.1f;
test1 += 0.1f;
test1 += 0.1f;
test1 += 0.1f;

test1 -= 0.1f;
test1 -= 0.1f;
test1 -= 0.1f;
test1 -= 0.1f;
test1 -= 0.1f;

printf("%g\n", test1);

它(可能?)不会输出0的明显答案,因为0.1无法在base-2中准确表示。它在我的系统上打印1.49012e-008。可能发生的是你可能接近0但不完全可能导致坐标反转出现。您可以通过将速度四舍五入到一定精度来摆脱这种情况。

处理速度/速度/位置的整体方法有点奇怪,可能是您遇到困难的根源。例如,我希望Velocity是一个表示玩家速度的向量,而不是你所拥有的标准化向量。我会做类似的事情:

SpeedX = 0.0f;
SpeedY = 0.0f;
SpeedZ = 0.0f

if(IsKeyDown('A')) SpeedX += -0.02f;
if(IsKeyDown('D')) SpeedX += 0.02f;
...

Velocity.x += SpeedX;
Velocity.y += SpeedY;
Velocity.z += SpeedZ;

D3DXVECTOR3 NormVelocity;
D3DXVec3Normalize(&NormVelocity, &Velocity);

//Round velocity here if you need to
Velocity.x = floor(Velocity.x * 10000) / 10000.0f;
...

float FrameTime = 1;  //Use last frame time here

PosDelta.x = Velocity.x * FrameTime;
PosDelta.y = Velocity.y * FrameTime;
PosDelta.z = Velocity.z * FrameTime;

当在多个方向上移动时,摆脱了你的速度变化。如果将FrameTime设置为最后一帧的时间(或从中派生的值),它还可以正确补偿不断变化的帧速率。当玩家试图同时向两个相反的方向移动时,它也可以正确地阻止玩家移动。

至于你关于Y速度衰减的最后一个问题,有几种方法可以做到这一点。你可以简单地做一些事情:

Velocity.y *= 0.7f;

每一帧(调整常数以满足您的需要)。更准确的模型是做类似的事情:

if (Velocity.y > 0) {
    Velocity.y -= 0.001f;    //Pick constant to suit
    if (Velocity.y < 0) Velocity.y = 0;
}

更好的方法是使用最后一帧时间来考虑不同的帧速率,如:

Velocity.y -= FrameTime * 0.2f;    //Pick constant to suit