【游戏程序设计】Direct 3D第一人称摄像机

因为浅墨的摄像机有镜头倾斜的问题，根据评论对其做了一些改变，最终可以让镜头不倾斜了。

具体改动的函数是绕上向量旋转的函数。将绕上向量旋转改为绕Y轴旋转即可。因为根据人的视觉习惯是绕Y轴旋转的。

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//沿上分量旋转fAngle个弧度单位的角度
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void CameraClass::RotationUpVec(float fAngle)
{
	D3DXMATRIX R;
	D3DXMatrixRotationY(&R, fAngle);											//创建出绕Y轴旋转fAngle个单位的R矩阵
	D3DXVec3TransformCoord(&m_vUpVector, &m_vUpVector, &R);						//让m_vUpVector向量绕Y轴旋转fAngle个角度
	D3DXVec3TransformCoord(&m_vRightVector, &m_vRightVector, &R);				//让m_vRightVector向量绕Y轴旋转fAngle个角度
	D3DXVec3TransformCoord(&m_vLookVector, &m_vLookVector, &R);					//让m_vLookVector向量绕Y轴旋转fAngle个角度

	float length = D3DXVec3Length(&(m_vTargetPosition - m_vCameraPosition));
	m_vTargetPosition = m_vCameraPosition +  m_vLookVector * length;			//更新一下观察点的新位置
}

运行结果：

源代码Camera.h：

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//封装了虚拟摄像机类的头文件
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#pragma once
#include <d3d9.h>
#include <d3dx9.h>
#include "D3DUtil.h"

class CameraClass
{
private:
	//成员变量的声明 
	D3DXVECTOR3 m_vRightVector;													//右分量向量
	D3DXVECTOR3 m_vUpVector;													//上分量向量
	D3DXVECTOR3 m_vLookVector;													//观察方向分量
	D3DXVECTOR3 m_vCameraPosition;												//摄像机位置的向量
	D3DXVECTOR3 m_vTargetPosition;												//目标观察位置的向量
	D3DXMATRIX matView;															//取景变换矩阵
	D3DXMATRIX matProj;															//投影变换矩阵
	LPDIRECT3DDEVICE9 m_pd3dDevice;												//Direct3D设备对象
private:
	void CalculateViewMatrix(D3DMATRIX *pMatrix);								//计算取景变换矩阵
	void VectorNormalize();														//先把3个向量都规范化并使其相互垂直，成为一组正交矩阵
public:
	//构造函数和析构函数
	CameraClass(LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice);									//构造函数
	~CameraClass(void);															//析构函数
	//三个Get系列函数
	void GetProjMatrix(D3DMATRIX *pMatrix) {*pMatrix = matProj;}				//返回当前投影矩阵
	void GetCameraPosition(D3DXVECTOR3 *pVector){*pVector = m_vCameraPosition;}	//返回当前摄像机位置向量
	void GetLookVector(D3DXVECTOR3 *pVector){*pVector = m_vLookVector;}			//返回当前的观察向量
	//四个Set系列函数，注意他们参数都有默认值NULL的，调用时不写参数也可以
	void SetTargetPosition(D3DXVECTOR3 *pLookAt = NULL);						//设置摄像机的目标观察向量
	void SetCameraPosition(D3DXVECTOR3 *pVector = NULL);						//设置摄像机所在的位置
	void SetViewMatrix(D3DMATRIX *pMatrix = NULL);								//设置投影变换矩阵
	void SetProjMatrix(D3DMATRIX *pMatrix = NULL);								//设置投影变换矩阵
	//沿各分量平移的三个函数
	void MoveAlongRightVec(float fUnits);										//沿right向量移动
	void MoveAlongUpVec(float fUnits);											//沿up向量移动
	void MoveAlongLookVec(float fUnits);										//沿look向量移动
	//沿各分量旋转的三个函数
	void RotationRightVec(float fAngle);										//绕right分量选择
	void RotationUpVec(float fAngle);											//绕up向量旋转
	void RotationLookVec(float fAngle);											//绕look向量旋转
};

Camera.cpp:

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//封装了实现虚拟摄像机类的源文件
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#include "CameraClass.h"
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//构造函数
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CameraClass::CameraClass(LPDIRECT3DDEVICE9 pd3dDevice)
{
	m_pd3dDevice = pd3dDevice;
	m_vRightVector = D3DXVECTOR3(1.0f, 0.0f, 0.0f);											//默认右向量与X正半轴重合
	m_vUpVector = D3DXVECTOR3(0.0f, 1.0f, 0.0f);											//默认上向量与Y正半轴重合
	m_vLookVector = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 1.0f);											//默认观察向量与Z正半轴重合
	m_vCameraPosition = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, -250.0f);									//默认相机坐标为(0.0f, 0.0f, -250.0f)
	m_vTargetPosition = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f);										//默认观察坐标为(0.0f, 0.0f, 0.0f)
}
//根据给定的矩阵计算出取景变换矩阵
void CameraClass::CalculateViewMatrix(D3DMATRIX *pMatrix)
{
	//创建出取景变换矩阵
	//依次写出取景变换矩阵的第一行
	pMatrix->_11 = m_vRightVector.x;           // Rx
    pMatrix->_12 = m_vUpVector.x;              // Ux
    pMatrix->_13 = m_vLookVector.x;            // Lx
    pMatrix->_14 = 0.0f;
	//依次写出取景变换矩阵的第二行
    pMatrix->_21 = m_vRightVector.y;           // Ry
    pMatrix->_22 = m_vUpVector.y;              // Uy
    pMatrix->_23 = m_vLookVector.y;            // Ly
    pMatrix->_24 = 0.0f;
	//依次写出取景变换矩阵的第三行
    pMatrix->_31 = m_vRightVector.z;           // Rz
    pMatrix->_32 = m_vUpVector.z;              // Uz
    pMatrix->_33 = m_vLookVector.z;            // Lz
    pMatrix->_34 = 0.0f;
	//依次写出取景变换矩阵的第四行
    pMatrix->_41 = -D3DXVec3Dot(&m_vRightVector, &m_vCameraPosition);    // -P*R
    pMatrix->_42 = -D3DXVec3Dot(&m_vUpVector, &m_vCameraPosition);       // -P*U
    pMatrix->_43 = -D3DXVec3Dot(&m_vLookVector, &m_vCameraPosition);     // -P*L
    pMatrix->_44 = 1.0f;
}
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//先把3个向量都规范化并使其相互垂直，成为一组正交矩阵
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void CameraClass::VectorNormalize()
{
	D3DXVec3Cross(&m_vUpVector, &m_vLookVector, &m_vRightVector);						//上向量与观察向量垂直
	D3DXVec3Normalize(&m_vUpVector, &m_vUpVector);										//规范化上向量
}
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//设置摄像机的观察位置
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void CameraClass::SetTargetPosition(D3DXVECTOR3 *pLookAt)
{
	//先看看pLookat是否为默认值NULL
	if(pLookAt)
		m_vTargetPosition = *pLookAt;
	m_vLookVector = m_vTargetPosition - m_vCameraPosition;								//观察点位置减摄像机目标位置，得到观察方向向量
	D3DXVec3Normalize(&m_vLookVector, &m_vLookVector);									//规范化m_vLookVector向量

	VectorNormalize();																	//正交并规范化三个向量
}
//-----------------------------------------------------------------------------
//设置摄像机的位置
//-----------------------------------------------------------------------------
void CameraClass::SetCameraPosition(