タイトル通り3Dアクションゲームでよくあるカメラがキャラクターの周りを回転してプレイヤーを中心にカメラ移動するプログラムを作りたいのですが "プレイヤーを中心に"という処理の値の作り方?がわからない。クォータニオンを使いました。
またコンソールアプリで縦横の値の動きを調べましたがどうやら前の回転するときにX軸とZ軸が
(X,Yの座標系だと考えた時)に今向いている座標の方に向かって原点0,0を通ろるはずですがX軸の値が上がらないためおかしいと思うのですがこれはどうしてなのでしょうか?
三次元の場合ではXの値が上がってYつまりZ軸の値も上がりながらY軸の値も上がるはずです。
初期座標(-6,5,-6)当の場合
参考サイトの③の式を参考にしました。
参考サイト: http://marupeke296.com/DXG_No10_Quaternion.html
#include "Vector.hpp"
#include <iostream>
using namespace std;
#define PI_F 3.14159265358979323846264338327950288f
/*回転する座標、ラジアン、中心、軸*/
Vector rotate(Vector pos, const float ang, const Vector targetV, const Vector axis)
{
//Quaternion Prev(0, Vector(*x - mx, *y - my, *z - mz));
// Quaternion P(0, Vector(pos.x, pos.y, pos.z));//回転させる点
Quaternion P2(0, Vector(pos.x - targetV.x, pos.y - targetV.y, pos.z - targetV.z));//回転させる点
// Quaternion PP(0, Vector(targetV.x - pos->x, targetV.y - pos->y, targetV.z - pos->z));//回転させる点
// Quaternion PP3(0, Vector(targetV.x, targetV.y, targetV.z));//回転させる点
Quaternion Q(cos(ang / 2), Vector(axis.x * sin(ang / 2), axis.y * sin(ang / 2), axis.z * sin(ang / 2)));
Quaternion R(cos(ang / 2), Vector(-axis.x * sin(ang / 2), -axis.y * sin(ang / 2), -axis.z * sin(ang / 2)));
Quaternion result = (R * P2) * Q;//順番が大事
pos.x = result.v.x + targetV.x;
pos.y = result.v.y + targetV.y;
pos.z = result.v.z + targetV.z;
return pos;
}
Vector cameraPos(-6, 5, -6.0f);//カメラ座標
//Vector targetPos(0, 5, 12.5f);//注視点座標
//Vector targetPos(0, 5, 4);//注視点座標
Vector targetPos(0,0,0);//注視点座標
const float ROTATE_SPEED = PI_F / 90;//回転スピード
Vector v = cameraPos;
int main()
{
printf("cemeraPos 初期座標: %.2f , %.2f , %.2f \n", cameraPos.x, cameraPos.y, cameraPos.z);
for(int i = 0; i < 100; i++){
v = rotate(v, ROTATE_SPEED, targetPos, Vector(-1, 0, 0));
// v = rotate(v,ROTATE_SPEED,targetPos,Vector(0,-1,0));
printf("cameraPos 移動後座標: %d , %d , %d \n",(int)v.x, (int)v.y, (int)v.z);
}
int _ch = getchar();
return 0;
}
Vector.hpp
#ifndef ___Vector_H
#define ___Vector_H
//template<typename type>
class Vector
{
private:
public:
float x;
float y;
float z;
Vector(float xx, float yy, float zz);
Vector();
static Vector cross(Vector a, Vector b);//外積
static float dot(Vector a, Vector b);//内積
static Vector mul_scalar(float a, Vector v);//スカラーとベクトルの掛け算
Vector operator = (Vector v);
Vector operator + (Vector v);
};
//template<typename type>
class Quaternion
{
public:
/*実部*/
float a;
/*虚部*/
// Vector<type> v;
Vector v;
Quaternion(float aa, Vector vv);
Quaternion();
Quaternion operator * (Quaternion t);
};
#endif
Vector.cpp
include "Vector.hpp"
/*ベクトル x スカラーの掛け算*/
Vector Vector::mul_scalar(float a, Vector v)
{
return Vector(a * v.x,a * v.y,a * v.z);
}
/*外積 ベクトル x ベクトル*/
Vector Vector::cross(Vector a,Vector b)
{
return Vector( (a.y * b.z) - (a.z * b.y),
(a.z * b.x) - (a.x * b.z),
(a.x * b.y) - (a.y * b.x));
}
/*内積*/
float Vector::dot(Vector a, Vector b)
{
return (a.x * b.x) + (a.y * b.y) + (a.z * a.z);
}
/*コンストラクタ*/
Vector::Vector(float xx,float yy,float zz)
{
x = xx;
y = yy;
z = zz;
}
/*コンストラクタ*/
Vector::Vector()
{
x = 0.0f;
y = 0.0f;
z = 0.0f;
}
/*オペレーター = */
Vector Vector::operator = (Vector v)
{
this->x = v.x;
this->y = v.y;
this->z = v.z;
return *this;
}
/*オペレーター + */
Vector Vector::operator + (Vector v)
{
Vector t;
t.x = this->x + v.x;
t.y = this->y + v.y;
t.z = this->z + v.z;
return t;
}
/*コンストラクタ 実部、虚部(Vector) */
Quaternion::Quaternion(float aa, Vector vv)
{
a = aa;//実部
/*虚部*/
v = vv;
}
/*コンストラクタ 引数なし*/
Quaternion::Quaternion()
{
a = 0.0f;//実部
/*虚部*/
v.x = 0.0f;
v.y = 0.0f;
v.z = 0.0f;
}
/*クォータニオン同士の掛け算
A = (a; U)
B = (b; V)
AB = (ab - U・V; aV + bU + U×V)
*/
Quaternion Quaternion::operator * ( Quaternion t )
{
return Quaternion(this->a * t.a - Vector::dot(this->v,t.v),Vector(Vector::mul_scalar(this->a,t.v) + Vector::mul_scalar(t.a,this->v) + Vector::cross(this->v,t.v)));
}