Intro :
Pour pouvoir observer nos entités dans une scène 3D, il faut pour cela mouvoir une caméra que l’on peut bouger aisément.
Prérequis :
– Savoir lire et écrire du C++
– Savoir utiliser les objets et fonctions mathématiques de la librairie D3DX
– Savoir ce qu’est une matrice
– Savoir ce que sont les transformations de repère
– Savoir utiliser la classe InputManager utilisée dans le code présenté
– Savoir utiliser les mathématiques des vecteurs (produit vectoriel et produit scalaire)
Explications :
Voici le code tout simplement de notre caméra à la première personne.
A noté l’utilisation de la classe InputManager avec les appels à INPUT_MANAGER dans le code.
Voici le code pour le fichier FPSCamera.h :
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#ifndef FPS_CAMERA_H #define FPS_CAMERA_H #include <d3d10.h> #include <d3dx10.h> class FPSCamera { public: FPSCamera(); virtual ~FPSCamera(); D3DXMATRIX* GetViewMatrix(); D3DXMATRIX* GetProjectionMatrix(); D3DXVECTOR3 GetPosition(); void LookAt(D3DXVECTOR3& target); void UpdateLens(float fFov, float fAspect, float fNearZ, float fFarZ); void SetSpeed(float fSpeed); void Update(float dt); void Walk(float d); void Strafe(float d); private: void BuildView(); private: D3DXMATRIX m_view; D3DXMATRIX m_proj; D3DXVECTOR3 m_pos; D3DXVECTOR3 m_right; D3DXVECTOR3 m_up; D3DXVECTOR3 m_lookAt; float m_fSpeed; }; |
Voici le code pour le fichier FPSCamera.cpp :
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#include "FPSCamera.h" FPSCamera::FPSCamera() : m_fSpeed(30) { D3DXMatrixIdentity(&m_view); D3DXMatrixIdentity(&m_proj); m_pos = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f); m_right = D3DXVECTOR3(1.0f, 0.0f, 0.0f); m_up = D3DXVECTOR3(0.0f, 1.0f, 0.0f); m_lookAt = D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 1.0f); UpdateLens((float)D3DX_PI * 0.25f, (float)D3D10_RENDERER->GetViewportWidth() / (float)D3D10_RENDERER->GetViewportHeight(), 0.1f, 100.0f); } FPSCamera::~FPSCamera() { } D3DXMATRIX* FPSCamera::GetViewMatrix() { return &m_view; } D3DXMATRIX* FPSCamera::GetProjectionMatrix() { return &m_proj; } D3DXVECTOR3 FPSCamera::GetPosition() { return m_pos; } void FPSCamera::LookAt(D3DXVECTOR3& target) { D3DXVECTOR3 L = target - m_pos; D3DXVec3Normalize(&L, &L); D3DXVECTOR3 R; D3DXVec3Cross(&R, &m_up, &L); D3DXVec3Normalize(&R, &R); D3DXVECTOR3 U; D3DXVec3Cross(&U, &L, &R); D3DXVec3Normalize(&U, &U); m_pos = m_pos; m_right = R; m_up = U; m_lookAt = L; BuildView(); } void FPSCamera::UpdateLens(float fFov, float fAspect, float fNearZ, float fFarZ) { D3DXMatrixPerspectiveFovLH(&m_proj, fFov, fAspect, fNearZ, fFarZ); } void FPSCamera::SetSpeed(float fSpeed) { m_fSpeed = fSpeed; } void FPSCamera::Walk(float d) { m_pos += d * m_lookAt; } void FPSCamera::Strafe(float d) { m_pos += d * m_right; } void FPSCamera::Update(float dt) { if (INPUT_MANAGER->IsKeyDown('Z')) { Walk(dt * m_fSpeed); } if (INPUT_MANAGER->IsKeyDown('S')) { Walk(dt * -m_fSpeed); } if (INPUT_MANAGER->IsKeyDown('D')) { Strafe(dt * m_fSpeed); } if (INPUT_MANAGER->IsKeyDown('Q')) { Strafe(dt * -m_fSpeed); } float x = 0.0f; float y = 0.0f; INPUT_MANAGER->GetMouseRelativePosition(x, y); float pitch = y * dt * 1800; float yAngle = x * dt * 1800; /* Contrainte du pitch */ D3DXMATRIX R; D3DXMatrixRotationAxis(&R, &m_right, pitch); D3DXVECTOR3 tmpVect; D3DXVec3TransformCoord(&tmpVect, &m_up, &R); D3DXVECTOR3 axisY(0.0f, -1.0f, 0.0f); if (D3DXVec3Dot(&tmpVect, &axisY) < 0.0f) { D3DXVec3TransformCoord(&m_up, &m_up, &R); D3DXVec3TransformCoord(&m_lookAt, &m_lookAt, &R); } /* Rotate Y */ D3DXMatrixRotationY(&R, yAngle); D3DXVec3TransformCoord(&m_right, &m_right, &R); D3DXVec3TransformCoord(&m_up, &m_up, &R); D3DXVec3TransformCoord(&m_lookAt, &m_lookAt, &R); BuildView(); INPUT_MANAGER->CenterMouseCursor(); } void FPSCamera::BuildView() { D3DXVec3Normalize(&m_lookAt, &m_lookAt); D3DXVec3Cross(&m_up, &m_lookAt, &m_right); D3DXVec3Normalize(&m_up, &m_up); D3DXVec3Cross(&m_right, &m_up, &m_lookAt); D3DXVec3Normalize(&m_right, &m_right); float x = -D3DXVec3Dot(&m_pos, &m_right); float y = -D3DXVec3Dot(&m_pos, &m_up); float z = -D3DXVec3Dot(&m_pos, &m_lookAt); m_view(0,0) = m_right.x; m_view(1,0) = m_right.y; m_view(2,0) = m_right.z; m_view(3,0) = x; m_view(0,1) = m_up.x; m_view(1,1) = m_up.y; m_view(2,1) = m_up.z; m_view(3,1) = y; m_view(0,2) = m_lookAt.x; m_view(1,2) = m_lookAt.y; m_view(2,2) = m_lookAt.z; m_view(3,2) = z; m_view(0,3) = 0.0f; m_view(1,3) = 0.0f; m_view(2,3) = 0.0f; m_view(3,3) = 1.0f; } #endif |
Comment se servir du code précédent ?
Ce qui nous intéresse dans cette implémentation de caméra ce sont la matrice de vue (m_view) et la matrice de projection (m_proj).
Dans votre propre code, avant d’effectuer le rendu de vos modèles 3D vos devez spécifier ces matrices au shader correspondant :
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m_pViewShaderVariable->SetMatrix((float*)CAMERA->GetViewMatrix()); m_pProjShaderVariable->SetMatrix((float*)CAMERA->GetProjectionMatrix(); |
Et voilà c’est tout simple !
Résumé :
Nous avons implémenté une caméra à la première personne (FPS) qui nous permet de naviguer facilement dans notre scène 3D.
Nous accédons aux matrices de vue et de projection avec les méthodes GetViewMatrix() et GetProjectionMatrix().
Références :
– Introduction to DirectX 9.0c – A shader approach