arcball camera animator

Dev.Write 2011. 4. 18. 23:18 Posted by zetz

CArcballCameraAnimator.h
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/*
    일리히트 아크볼 회전 카메라 애니메이터
     
    최종 수정일 : 10.04.06
    참고 사이트 : http://nehe.gamedev.net/data/lessons/lesson.asp?lesson=48
    만든이      : 정 광 일
 
*/
#pragma once
#pragma warning (disable : 4244)        // 형변환 경고 : u32 --> float
 
#include <cassert>
#include <irrlicht.h>
 
using namespace irr;
using namespace scene;
using namespace core;
 
class CArcballCameraAnimator : public ISceneNodeAnimator
{
public:
    CArcballCameraAnimator(u32 nWidth, u32 nHeight, f32 ZSpeed = 5.f,
                           float ZoomMin = 50, float ZoomMax = 80);
    ~CArcballCameraAnimator(void);
 
    // arc ball camera functions
    void    setZoom(float ZoomMin, float ZoomMax, float ZoomSpeed);
    void    setBounds(float newWidth, float newHeight);
    void    reset();
     
    // scene node animator virtual functions
    virtual void animateNode(ISceneNode* node, u32 timeMs);
    virtual bool OnEvent(const SEvent& event);
    virtual ISceneNodeAnimator* createClone(ISceneNode* node, ISceneManager* newManager=0);
    virtual bool isEventReceiverEnabled() const     {   return true;    }
    virtual bool hasFinished(void) const            {   return false;   }
 
protected:
    // arc ball inner function
    void    _mapToSphere(const position2df&, vector3df* newVec) const;
 
private:
    bool                    m_bFirstInit;
    core::vector3df         m_vFirstPos;
    core::vector3df         m_vFirstTarget;
    core::vector3df         m_vFirstUp;
 
    core::position2df       m_MousePt;
    bool                    m_bClicked;
    bool                    m_bDragging;
     
    core::matrix4           m_Transform;
    core::matrix4           m_LastRot;
    core::matrix4           m_ThisRot;
 
    core::vector3df         m_vStart;
     
 
    float                   m_fAdjustWidth;
    float                   m_fAdjustHeight;
 
    float                   m_fZoom;
    float                   m_fZoomSpeed;
    float                   m_fZoomMin;
    float                   m_fZoomMax;
};

CArcballCameraAnimator.cpp
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#include "CArcballCameraAnimator.h"
 
CArcballCameraAnimator::CArcballCameraAnimator(u32 nWidth, u32 nHeight, f32 ZSpeed,
                                               float ZoomMin, float ZoomMax)
:m_bFirstInit(true), m_bDragging(false), m_bClicked(false)
{
    setBounds(nWidth, nHeight);
    setZoom(ZoomMin, ZoomMin, ZSpeed);
    reset();
}
 
CArcballCameraAnimator::~CArcballCameraAnimator(void)
{
}
 
void    CArcballCameraAnimator::reset()
{
    m_LastRot.makeIdentity();
    m_ThisRot.makeIdentity();
    m_Transform.makeIdentity();
 
}
 
void    CArcballCameraAnimator::setBounds(float newWidth, float newHeight)
{
    // normalize -1.0f ~ 1.0f
    assert( (newWidth > 1.0f) && (newHeight > 1.0f));
 
    m_fAdjustWidth = 2.0f / (newWidth - 1.0f);
    m_fAdjustHeight= 2.0f / (newHeight- 1.0f);
}
 
void    CArcballCameraAnimator::setZoom(float ZoomMin, float ZoomMax, float ZoomSpeed)
{
    m_fZoomMin = ZoomMin;
    m_fZoomMax = ZoomMax;
    m_fZoomSpeed = ZoomSpeed;
}
 
 
void    CArcballCameraAnimator::_mapToSphere(const position2df& newPt, vector3df* newVec) const
{
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 2차원 평면좌표계에서 3차원 구면좌표계로 변환
 
    position2df TmpPt;
    f32 length;
 
    TmpPt = newPt;
 
    TmpPt.X = (TmpPt.X * m_fAdjustWidth) - 1.f;
    TmpPt.Y = 1.f - (TmpPt.Y * m_fAdjustHeight);
 
    // l = x*x + y*y
    length = (TmpPt.X * TmpPt.X) + (TmpPt.Y * TmpPt.Y);
 
    if (length > 1.0f)
    {
        f32 norm = 1.0f / squareroot(length);
        newVec->X = TmpPt.X * norm;
        newVec->Y = TmpPt.Y * norm;
        newVec->Z = 0.0f;       
    }
    else
    {
        newVec->X = TmpPt.X;
        newVec->Y = TmpPt.Y;
        newVec->Z = squareroot(1.f - length);
    }
}
 
 
void CArcballCameraAnimator::animateNode(ISceneNode* node, u32 timeMs)
{
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 적합한 노드인가?
    if (!node || node->getType() != scene::ESNT_CAMERA)
        return;
 
    ICameraSceneNode* camera = static_cast<ICameraSceneNode*>(node);
    scene::ISceneManager* smgr = camera->getSceneManager();
    if(smgr && smgr->getActiveCamera() != camera)
        return;
 
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 현재 드래깅 중이 아니라면 카메라의 이동도 없다.
    if (!m_bDragging)        return;
     
 
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 초기화 과정을 아래와 같은 랜더링 루프 안에 두는 것은 바람직하지 않지만,
    // 그렇지 않을경우 생성자에서 카메라 노드에 대한 포인터 사용이 필요해지게 된다.
    if (m_bFirstInit)
    {
        m_bFirstInit    = false;
        m_vFirstPos     = camera->getPosition();       
        m_vFirstTarget  = camera->getTarget();
        m_vFirstUp      = camera->getUpVector();
 
        m_fZoom = (m_vFirstPos - m_vFirstTarget).getLength();
        m_vFirstPos.normalize();
    }
 
     
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 임시 복사본 생성 및 회전 적용
    core::vector3df newPos    = m_vFirstPos;
    core::vector3df newTarget = m_vFirstTarget;
    core::vector3df newUp     = m_vFirstUp;
 
    m_Transform.inverseRotateVect(newPos);
    m_Transform.inverseRotateVect(newTarget);
    m_Transform.inverseRotateVect(newUp);
 
    camera->setPosition( newPos * m_fZoom );
    camera->setTarget( newTarget );
    camera->setUpVector( newUp );
 
 
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // ICameraSceneNode::setViewMatrixAffector() 함수에 관해
    //
    // 일리히트 엔진에서는 ICameraSceneNode 인터페이스의 맴버 함수로
    // setViewMatrixAffector(matrix4) 란 함수를 제공한다. 이름에서와 같이
    // ViewMatrix 에 적용되는 함수로서 우리가 구한 회전 매트릭스(m_Transform)를
    // 적용하면 아크볼 회전 효과를 얻을수 있으며 다음과 같이 간결히 표현된다.
    //
    // camera->setViewMatrixAffector(m_Transform);
    //
    // 이 경우 소스코드는 매우 간결해 지지만, 엔진에서 제공하는 기능의 일부분에
    // 제약이 생긴다. ViewMatrixAffector 의 사용은 최종 View Matrix 에 단순히
    // 매트릭스를 곱하는 것으로서 노드의 Position, Target, UpVector 등은 변하지 않으며,
    // 이는 엔진의 AutoCulling, Picking, RayTracing 에서 화면에 보이는 것과는 다른
    // 결과를 만들어낸다.
}
 
bool CArcballCameraAnimator::OnEvent(const SEvent& event)
{
    if (event.EventType != EET_MOUSE_INPUT_EVENT)
        return false;
 
    switch(event.MouseInput.Event)
    {
    case EMIE_MOUSE_MOVED:
        m_MousePt.X = event.MouseInput.X;
        m_MousePt.Y = event.MouseInput.Y;
        m_bClicked = event.MouseInput.isRightPressed();
 
        if (!m_bDragging && m_bClicked)        // click
        {           
            m_bDragging = true;
            _mapToSphere(m_MousePt, &m_vStart);
        }
        else
        {
            if (m_bClicked)                     //dragging
            {
                core::vector3df  m_vEnd;
                core::quaternion thisQuat;
                this->_mapToSphere(m_MousePt, &m_vEnd);
 
                vector3df perp = m_vStart.crossProduct(m_vEnd);
 
                if ( !iszero(perp.getLength()) )
                {
                    thisQuat.X = perp.X;
                    thisQuat.Y = perp.Y;
                    thisQuat.Z = perp.Z;
                    thisQuat.W = m_vStart.dotProduct(m_vEnd);
                }
                else
                {
                    thisQuat.makeIdentity();
                }
 
                thisQuat.getMatrix_transposed(m_ThisRot);
                m_ThisRot = m_ThisRot * m_LastRot;
                m_Transform = m_ThisRot;
            }
            else
            {
                m_bDragging = false;
                m_LastRot = m_ThisRot;
            }
        }
        break;
 
    case EMIE_MOUSE_WHEEL:
        m_fZoom += event.MouseInput.Wheel * m_fZoomSpeed;
        if      (m_fZoom > m_fZoomMax)  m_fZoom = m_fZoomMax;
        else if (m_fZoom < m_fZoomMin)  m_fZoom = m_fZoomMin;
        break;
    }
 
    return false;
}
 
ISceneNodeAnimator* CArcballCameraAnimator::createClone(ISceneNode* node, ISceneManager* newManager)
{
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 클래스 특성상 복사본이 생성되면 안되며, 복사본 생성시 카메라 움직임에 오류가 발생할 여지가 있다.
    return NULL;
 
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 그래도 만약 복사본이 필요한 경우 아래 소스를 사용하자.
     
    //const f32 width = 2 / m_fAdjustWidth + 1.0f;
    //const f32 height = 2 / m_fAdjustHeight + 1.0f;
 
    //CArcballCameraAnimator* newAnimator = new CArcballCameraAnimator(width, height, m_fZoomSpeed);
    //return newAnimator;
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
}

저작자표시

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