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缩放独有老问题根因（源码实证）：缩放 hover(GetScaleType)与拖拽 (HandleScale ratio 分母)依赖"法线=轴"平面求交，交点距离分子 numer = -dist·dot(camToObj, 轴)。正对视角相机与物体无横偏时 numer≡0 → len=0/垃圾 → 杆 hover 不到、ratio 分子分母乱跳（数值随机猛变）。 平移 hover 是纯屏幕距离、平面法线经正交化自适应；旋转是屏幕角数学 ——故唯独缩放有此病。SCALE op 下判据换 |dot(camToObj,轴)|<0.1， ROTATE 不 mask，TRANSLATE 保持 sinθ<0.25。中心块等比缩放 （MT_SCALE_XYZ，屏幕空间数学）不受 mask 恒可用。
329 lines
17 KiB
C++
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C++
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// ViewportPanel：场景渲染输出面板。
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// tonemap 输出经 ImGui::Image 显示（Editor 模式），并提供
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// Editor Viewport / Fullscreen 显示模式切换。面板可用区域
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// （物理像素）上报为渲染分辨率 → 画面精确填满面板。
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// 点击拾取（UE 式 GPU HitProxy）：左键单击 → 鼠标 NDC 经
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// Renderer::RequestPick 请求下一帧 id 渲染 + 像素拷贝；Draw 每帧
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// 轮询 TakePickResult 取走结果。像素级精度，与视觉画面一致
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//（视觉几何语义：与 Collider 无关，无 collider 实体同样可选中）。
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#include "ViewportPanel.h"
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#include <imgui.h>
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#include <ImGuizmo.h>
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#include <Engine/ECS/Components.h> // MeshRenderer / Name / RigidBody（日志对照）
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#include <Engine/Renderer/Renderer.h> // RequestPick / TakePickResult 门面
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#include <Engine/Renderer/SceneTypes.h> // kPickMiss
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#include <Engine/Core/Log.h> // 命中打印
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#include <glm/glm.hpp>
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#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
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#include <cstdio>
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// GTX 扩展（实验性）需显式开启：matrix_decompose（矩阵→SRT 分解，
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// 旋转以四元数输出，直接写回 TransformComponent）
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#define GLM_ENABLE_EXPERIMENTAL
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#include <glm/gtx/matrix_decompose.hpp>
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using namespace Engine; // u32 / f32（Engine/Core/Types.h）
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namespace
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{
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// Ctrl 吸附步长（UE Grid Snap 语义：按住 Ctrl 拖拽才吸附）
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constexpr float kSnapTranslate = 0.25f; // 米/格
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constexpr float kSnapRotateDeg = 15.0f; // 度
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constexpr float kSnapScale = 0.1f; // 缩放步进
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// 平移拖拽灵敏度下限：sinθ(轴与"相机→物体"连线夹角)。低于该值
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// 时拖拽投影系数 <0.25 且激活平面与鼠标射线近共面——视觉上
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// "看得见、抓了没反应"。≈14.5°，略宽于库默认可见角（≈11.5°），
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// 只藏真正病态的轴，不动可用轴
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constexpr float kMoveMinSin = 0.25f;
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// 缩放求交稳定性下限：|dot(camToObj, 轴)|。缩放的 hover 与拖拽
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// 依赖"法线=轴"平面求交，交点距离分子 numer = -dist·该 dot——
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// 轴⊥连线（正对视角相机无横偏）时 numer≈0，len→0/垃圾：杆
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// hover 不到、ratio 分子分母乱跳（数值随机猛变）。≈84.3°
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constexpr float kScaleMinDot = 0.1f;
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// Vulkan proj → ImGuizmo 期望的 OpenGL 形式（Y-up、Z∈[-1,1]）：
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// Y 行翻回（抵消 Vulkan clip Y 向下翻转）；z 行 = 2*z - w 即
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// 深度 [0,1] → [-1,1]。glm 列主序 m[col][row]，逐列改 row1/row2
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glm::mat4 ProjVulkanToGL(const glm::mat4& projVulkan)
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{
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glm::mat4 p = projVulkan;
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for (int c = 0; c < 4; ++c) {
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p[c][1] *= -1.0f;
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p[c][2] = 2.0f * p[c][2] - p[c][3];
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}
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return p;
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}
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}
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std::optional<entt::entity> ViewportPanel::Draw(const EditorContext &ctx,
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ViewportInputState &out,
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GizmoState &gizmo,
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const entt::entity selected) const {
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ImGui::PushStyleVar(ImGuiStyleVar_WindowPadding, ImVec2(0.0f, 0.0f));
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std::optional<entt::entity> picked;
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{
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ImGui::Begin("Viewport", nullptr, ImGuiWindowFlags_NoCollapse);
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// 输入焦点上报（悬停计入遮挡：模态框盖住时不误报）
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out.hovered = ImGui::IsWindowHovered();
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out.focused = ImGui::IsWindowFocused();
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auto &renderer = *ctx.renderer;
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const int mode = renderer.GetDisplayMode();
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// ---- 拾取结果轮询（先于新请求：先取走上帧结果再发新请求）。
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// 拷贝随上一帧命令缓冲提交，TakePickResult 内 waitIdle 保证
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// 暂存可见（仅拷贝就绪帧阻塞，点击低频不可感知）----
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if (auto bits = renderer.TakePickResult()) {
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auto ® = ctx.scene->GetRegistry();
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const entt::entity hit = static_cast<entt::entity>(*bits);
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if (*bits != kPickMiss && reg.valid(hit)) {
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picked = hit;
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LogPick(ctx, hit);
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} else {
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// 空白（kPickMiss）或悬空位模式：清选中（与旧语义一致）
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picked = entt::null;
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if (*bits == kPickMiss) {
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ENGINE_INFO("[pick] miss (sky/empty)");
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} else {
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ENGINE_WARN("[pick] dangling entity bits {:#x}", *bits);
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}
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}
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}
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const void *sceneTex = renderer.GetSceneTexture();
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if (sceneTex != nullptr && mode == kDisplayViewport) {
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// 面板可用区域（物理像素）上报为渲染分辨率 → 画面精确填满
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// 面板；下一帧帧首 BeginFrameSync 生效（一帧延迟，不可见）
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const ImVec2 avail = ImGui::GetContentRegionAvail();
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const ImVec2 fb = ImGui::GetIO().DisplayFramebufferScale;
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const u32 wantW = static_cast<u32>(avail.x * fb.x + 0.5f);
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const u32 wantH = static_cast<u32>(avail.y * fb.y + 0.5f);
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if (wantW >= 16 && wantH >= 16) {
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renderer.SetViewportSize(wantW, wantH);
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}
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// 纹理 = 渲染分辨率：等比适配面板可用区域
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const vk::Extent2D ext = renderer.GetRenderExtent();
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const f32 aspect =
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ext.height != 0 ? f32(ext.width) / f32(ext.height) : 1.0f;
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ImVec2 size = avail;
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if (avail.x / avail.y > aspect) size.x = avail.y * aspect;
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else size.y = avail.x / aspect;
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ImGui::Image((ImTextureID) (intptr_t) sceneTex, size);
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// ---- W/E/R 切换 Gizmo 模式（UE 语义：W 平移 / E 旋转 /
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// R 缩放），T 切换 local/world 操纵空间。仅 Viewport 持焦时
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// 生效——输入框打字（WantTextInput）由 BlockingKeyboard 拦
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// 游戏侧，但 ImGui 自身仍收键，故必须限定持焦面板，避免在
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// Inspector 拖数值时误切 ----
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if (out.focused && !ImGui::GetIO().WantTextInput) {
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||
if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_W)) gizmo.op = ImGuizmo::TRANSLATE;
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if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_E)) gizmo.op = ImGuizmo::ROTATE;
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if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_R)) gizmo.op = ImGuizmo::SCALE;
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if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_T)) gizmo.localSpace = !gizmo.localSpace;
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}
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// ---- Gizmo 操纵杆（ImGui drawlist 叠加，无 GPU pass）----
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// 选中实体 + 有 Transform 才出杆；矩阵分解直接写回
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// TransformComponent（与 Inspector 同源，下一帧数值自动跟随）
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auto ® = ctx.scene->GetRegistry();
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ECS::TransformComponent *tr =
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selected != entt::null
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? reg.try_get<ECS::TransformComponent>(selected)
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: nullptr;
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if (tr != nullptr) {
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// 相机矩阵：primary 相机 view + Vulkan proj（转 GL 形式），
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// 参数与渲染侧一致（aspect = 渲染分辨率、near/far 0.1/100）
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ECS::TransformComponent *camT = nullptr;
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if (const auto *camComp = ctx.scene->GetPrimaryCamera(&camT);
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camComp != nullptr && camT != nullptr) {
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const glm::mat4 view = camComp->camera.GetView(*camT);
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const glm::mat4 projGL = ProjVulkanToGL(
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camComp->camera.GetProjection(aspect, 0.1f, 100.0f));
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ImGuizmo::SetDrawlist(ImGui::GetWindowDrawList());
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||
// 杆画在 Image 区域内（等比适配后的 item rect）
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const ImVec2 mn = ImGui::GetItemRectMin();
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ImGuizmo::SetRect(mn.x, mn.y, size.x, size.y);
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// 不调 SetPlaneLimit/SetAxisLimit——可见度保持库默认
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glm::mat4 m = tr->World();
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// 操作空间：local（模型轴，旋转/缩放随物体朝向直观）/
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// world（T 键切换）。无父层级时两种模式 world 矩阵同源，
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// decompose 写回链路不变
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const ImGuizmo::MODE mode =
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gizmo.localSpace ? ImGuizmo::LOCAL : ImGuizmo::WORLD;
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// 退化轴隐藏（UE 语义：可激活性决定可见性）。三种
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// 操作病态几何不同，按 op 分派判据：
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// - 平移：拖拽灵敏度 = sinθ(轴与相机连线夹角)，θ→0
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// 时鼠标位移在轴上投影→0（"数值不变"）
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// - 缩放：hover(GetScaleType)与拖拽(HandleScale 的
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// ratio 分母)依赖"法线=轴"平面求交，分子 numer =
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// -dist·dot(camToObj, 轴)——正对视角相机无横偏时
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// numer≡0，len→0/垃圾：杆 hover 不到、数值随机
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// 猛变（缩放独有的老问题，平移/旋转不走此路径）
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// - 旋转：屏幕空间角度数学，无退化，不 mask
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const glm::vec3 camPos(glm::inverse(view)[3]);
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glm::vec3 camToObj = glm::vec3(m[3]) - camPos;
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const float camDist = glm::length(camToObj);
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const glm::mat3 rotM(m);
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bool maskAxis[3] = {false, false, false};
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if (camDist > 1e-4f) {
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camToObj /= camDist;
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const bool isTranslate = (gizmo.op
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& int(ImGuizmo::TRANSLATE)) == int(ImGuizmo::TRANSLATE);
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const bool isScale = (gizmo.op
|
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& int(ImGuizmo::SCALE)) == int(ImGuizmo::SCALE);
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if (isTranslate || isScale) {
|
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for (int i = 0; i < 3; ++i) {
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||
const glm::vec3 axis = gizmo.localSpace
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? glm::normalize(rotM[i])
|
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: glm::vec3(float(i == 0), float(i == 1),
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float(i == 2));
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||
maskAxis[i] = isScale
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||
? glm::abs(glm::dot(camToObj, axis))
|
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< kScaleMinDot
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||
: glm::length(glm::cross(camToObj, axis))
|
||
< kMoveMinSin;
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||
}
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}
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||
}
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ImGuizmo::SetAxisMask(maskAxis[0], maskAxis[1],
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maskAxis[2]);
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// Ctrl 按住 → 吸附（UE Grid Snap 语义）。库的约定
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//（docs/documentation.md）：平移 = 世界单位 float[3]
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// 逐轴；旋转 = snap[0] 按度（库内自行 DEG2RAD，传弧度
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// 会被解释成极小步进）；缩放 = 只取 snap[0]
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float snap[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f};
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||
const bool snapping = ImGui::GetIO().KeyCtrl;
|
||
if (snapping) {
|
||
if (gizmo.op == ImGuizmo::TRANSLATE) {
|
||
snap[0] = snap[1] = snap[2] = kSnapTranslate;
|
||
} else if (gizmo.op == ImGuizmo::ROTATE) {
|
||
snap[0] = kSnapRotateDeg; // 度，非弧度
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||
} else if (gizmo.op == ImGuizmo::SCALE) {
|
||
snap[0] = kSnapScale;
|
||
}
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||
}
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ImGuizmo::Manipulate(&view[0][0], &projGL[0][0],
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static_cast<ImGuizmo::OPERATION>(gizmo.op),
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mode, &m[0][0], nullptr,
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snapping ? snap : nullptr);
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gizmo.dragging = ImGuizmo::IsUsing();
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// 拖拽生效：分解 world 矩阵写回 SRT（Set* 标脏 →
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// UpdateTransforms 重算 → 渲染下帧生效）。旋转用
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// decompose 出的 quat 直写（UE FTransform 语义）——
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// 不经欧拉往返，拖拽零漂移、无万向锁
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||
if (ImGuizmo::IsUsing()) {
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glm::vec3 scale, transl, skew;
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glm::quat rot;
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glm::vec4 persp;
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||
if (glm::decompose(m, scale, rot, transl, skew, persp)) {
|
||
tr->SetPosition(transl)
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||
.SetRotationQuat(rot)
|
||
.SetScale(scale);
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||
}
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||
}
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||
}
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||
}
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// Gizmo 状态提示（左上角 drawlist 叠加，原因同下：不占布局行）
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{
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char tip[64];
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std::snprintf(tip, sizeof(tip), "Space: %s [T] Snap: Ctrl",
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gizmo.localSpace ? "Local" : "World");
|
||
const ImVec2 imgMin = ImGui::GetItemRectMin();
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||
ImGui::GetWindowDrawList()->AddText(
|
||
ImVec2(imgMin.x + 8.0f, imgMin.y + 8.0f),
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||
IM_COL32(255, 255, 255, 150), tip);
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||
}
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// Dynamic 刚体提示：物理每帧把姿态写回 Transform，拖拽即刻
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// 被覆盖（Static/Kinematic 编辑器权威，可直接拖）。
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||
// 用 drawlist 叠加而非 ImGui::TextDisabled：后者在 Image 下方
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||
// 占一行布局 → 滚动条出现/消失循环 → avail 抖动 → 渲染分辨率
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// 每帧重报（视口疯狂顶动）；且默认字体无中文字形（显示 ?）
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if (selected != entt::null) {
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||
if (const auto *rb = reg.try_get<ECS::RigidBodyComponent>(selected);
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||
rb != nullptr &&
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||
rb->type == ECS::RigidBodyComponent::BodyType::Dynamic) {
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||
const ImVec2 imgMin = ImGui::GetItemRectMin();
|
||
ImGui::GetWindowDrawList()->AddText(
|
||
ImVec2(imgMin.x + 8.0f, imgMin.y + size.y - 20.0f),
|
||
IM_COL32(255, 255, 255, 160),
|
||
"(Dynamic body: transform driven by physics)");
|
||
}
|
||
}
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||
|
||
// 点击拾取：单击 Image 且未命中 UI 遮挡（IsItemHovered 已含）。
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||
// 抓杆时不出 pick（IsOver 悬停杆/IsUsing 拖拽中）——否则按在
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||
// 操纵杆上的点击会穿透发拾取请求
|
||
if (ImGui::IsItemHovered() && ImGui::IsMouseClicked(0) &&
|
||
!ImGuizmo::IsOver() && !ImGuizmo::IsUsing()) {
|
||
RequestPickAt(ctx, size);
|
||
}
|
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} else {
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||
ImGui::TextDisabled("(scene texture not ready)");
|
||
}
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||
ImGui::End();
|
||
}
|
||
ImGui::PopStyleVar();
|
||
return picked;
|
||
}
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void ViewportPanel::RequestPickAt(const EditorContext &ctx,
|
||
const ImVec2 &size) const {
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||
// 鼠标在 Image 内的位置 → NDC。Vulkan NDC y 与屏幕 v 同向
|
||
//（向下为正，与渲染同构；skybox.frag 反投影交叉验证过方向）
|
||
const ImVec2 mouse = ImGui::GetMousePos();
|
||
const ImVec2 mn = ImGui::GetItemRectMin();
|
||
const glm::vec2 ndc{
|
||
(mouse.x - mn.x) / size.x * 2.0f - 1.0f,
|
||
(mouse.y - mn.y) / size.y * 2.0f - 1.0f,
|
||
};
|
||
|
||
// UE 式 GPU HitProxy：下一帧 id 渲染 + 请求像素 1×1 拷贝
|
||
ctx.renderer->RequestPick(ndc);
|
||
}
|
||
|
||
void ViewportPanel::LogPick(const EditorContext &ctx, entt::entity e) {
|
||
// 命中详情：实体名；有物理体则附 collider 对照（诊断"物理盒 ≠
|
||
// 视觉"的错位，如 M1911 的默认 0.5 半尺寸盒）
|
||
auto ® = ctx.scene->GetRegistry();
|
||
const auto &name = reg.get<ECS::NameComponent>(e).name;
|
||
if (const auto *rb = reg.try_get<ECS::RigidBodyComponent>(e)) {
|
||
const auto &tr = reg.get<ECS::TransformComponent>(e);
|
||
ENGINE_INFO("[pick] '{}' (hitproxy) | collider={} type={} "
|
||
"boxHalf=({:.2f},{:.2f},{:.2f}) sphereR={:.2f} "
|
||
"bodyPos=({:.2f},{:.2f},{:.2f})",
|
||
name,
|
||
rb->collider == ECS::RigidBodyComponent::ColliderType::Box
|
||
? "box" : "sphere",
|
||
rb->type == ECS::RigidBodyComponent::BodyType::Static
|
||
? "static" : "dynamic",
|
||
rb->boxHalfExtents.x, rb->boxHalfExtents.y,
|
||
rb->boxHalfExtents.z, rb->sphereRadius,
|
||
tr.GetPosition().x, tr.GetPosition().y, tr.GetPosition().z);
|
||
} else {
|
||
ENGINE_INFO("[pick] '{}' (hitproxy) | (no collider)", name);
|
||
}
|
||
}
|