Directx 在XNA上移动3d相机

我在XNA上做了一些练习，我创建了一个表示相机的类

我的目标是，当用户按下某些键时，将相机（而不是目标）在X轴上平移90度（以从不同角度查看我放置在场景中的对象）。当我在X、Y和Z方向移动相机时没有问题

实际上，为了设置我的相机，我使用了以下代码行：

public void SetUpCamera()
{
            #region ## SET DEFAULTS ##
            this.FieldOfViewAngle = 45.0f;
            this.AspectRatio =1f;
            this.NearPlane = 1.0f;
            this.FarPlane = 10000.0f;
            #endregion

            this.ProjectionMatrix = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(MathHelper.ToRadians(this.FieldOfViewAngle), 16 / 9, this.NearPlane, this.FarPlane);
            this.ViewMatrix = Matrix.CreateLookAt(new Vector3(this.PositionX, this.PositionY, this.PositionZ), new Vector3(this.TargetX, this.TargetY, this.TargetZ), Vector3.Up);
}

我有以下方法来移动相机：

public void UpdateView()
{
     this.ViewMatrix = Matrix.CreateLookAt(new Vector3(this.PositionX, this.PositionY, this.PositionZ), new Vector3(this.TargetX, this.TargetY, this.TargetZ), Vector3.Up);
}

然后在游戏中（更新事件处理程序我有以下代码）

我想知道如何使这个相机平移90度，以围绕我放在屏幕上的一个物体

为了更好地解释我自己对摄像机运动的看法，youtube上有一段视频，它使用了我试图描述的确切运动（见14秒）

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假设视频中的摄像头正在围绕汽车运行，下面是您在XNA中实现这一点的方法

为了可读性，我们将只使用向量，而不是它们各自的组件。所以“target”是指一个向量3，包括TargetX、TargetY和TargetZ。相机的位置也一样。如果以后愿意，您可以将X、Y、Z值分解为字段，并将它们转换成矢量3插入到代码中，但实际上最好是在矢量级别而不是组件级别工作

//To orbit the car (target)
cameraPosition = Vector3.Transform(cameraPosition – target, Matrix.CreateRotationY(0.01f)) + target;
this.ViewMatrix = Matrix.CreateLookAt(cameraPosition, target, Vector3.Up);

由于所有矩阵旋转都围绕与世界原点相交的轴进行，因此要使用旋转矩阵围绕汽车旋转摄影机，必须移动旋转对象，以使目标（以及旋转轴）位于世界原点。CameraPosition-目标完成此任务。现在摄像机的位置可以旋转一点。一旦cameraPosition稍微旋转一点，就需要将其发送回手边的场景，这就是行末尾的“+目标”的作用

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0.01f可以调整为适合您的任何旋转速度。

此解决方案中有几个小缺陷：1）旋转速度应乘以该帧所用的时间。2） 我建议在角度上累积旋转，而不是相机位置本身——为了更好地测量，我可能会在角度上使用

WrapAngle

。@Andrew。1） 我在实践中同意，但我故意省略了“经过的时间”来简化算法，以便更好地可视化和理解。也许不是个好选择，我不知道。2） 我不同意这一点。在3d中，存储与帧到帧的旋转/方向有关的角度是不好的。在2d中，存储某物方向的角度表示是正确的。在3d中，这很糟糕。请看此链接，重点放在博客文章的最后一段：@Steve我恐怕不同意。虽然作为一般规则，不使用角度进行计算是完全正确的，但使用角度放置轨道摄影机是完全有效的。为了画出一个圆，你必须从一个角度创建一个旋转矩阵（你自己做）。我只是建议一种更好的储存方式。Shawn文章的主旨是，像

CreateLookAt

这样的实现不应该使用角度和三角学，而应该使用点积和叉积（确实如此）。角度方法要求旋转轴是恒定的，尽管在OP的情况下可能是恒定的，但并不总是如此。在三维中，与二维不同，轴不受约束。所以，如果，比如说，轨道轴在轨道中间被改变了，你的角度方法会受到影响，而不会增加数学复杂性。我的方法没有底线不是你“一般不应该使用角度”，而是“你不应该使用角度来存储方向信息”，因为角度需要一个轴，然后你会被限制到该轴或不必要的数学来解决三维变化。不完全是这样。圆轨道相机由原点（平移）、旋转平面（旋转）、角度（旋转）和距离（平移）四个变换步骤组成。所有这些都可以单独设置动画，并应按此方式存储。你甚至可以将两个旋转步骤存储为可怕的“三个角度”。在圆形轨道的情况下，万向节锁不是这样的问题。对于一个自由轨道相机，一些更坚固的东西可能是合适的（但你也不能积累四元数-另请参阅stackoverflow.com/questions/319189）。

//To orbit the car (target)
cameraPosition = Vector3.Transform(cameraPosition – target, Matrix.CreateRotationY(0.01f)) + target;
this.ViewMatrix = Matrix.CreateLookAt(cameraPosition, target, Vector3.Up);