atdunbg
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FPS 式视角合成（yaw 世界轴/pitch 本地轴，永不 roll）； RMB 自由视角后环绕 pivot 失效待重建（修 Focus 后 MMB/滚轮 瞬移锁回）；SceneRenderer 默认 kDisplayDirect（game 形态 Blit 空转+清屏黑屏根因）；swapchain 优先 Opaque 合成； ImGui 加载思源黑体（CJK 常用集）；Q=纯选择不出杆； 新增 InputMap 动作映射
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10 KiB
C++
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// Created by atdunbg on 2026/9/22.
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#include <Engine/Renderer/Camera.h>
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#include <Engine/Core/Window.h>
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#include <Engine/ECS/Components.h>
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#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
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#include <cmath>
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#include "Engine/Core/Input.h" // 键查询走统一输入门面（不依赖 GLFW）
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namespace Engine {
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void Camera::Update(ECS::TransformComponent& transform,
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const f32 deltaTime, const bool flyRequiresRMB)
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{
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// ---- 输入模式（UE Scene view 语义）：RMB=自由视角（鼠标转向
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// + 飞行），MMB=焦点环绕（Shift+MMB=平移），滚轮=推拉。三种
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// 光标型交互互斥共用捕获；编辑器模式 flyRequiresRMB=true 时
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// 移动键仅 RMB 按住生效（否则与 Gizmo W/E/R 热键冲突）----
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const bool wantLook = m_MouseLookEnabled &&
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Input::IsMouseButtonDown(Input::MouseButton::Right);
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const bool wantOrbit = m_MouseLookEnabled &&
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Input::IsMouseButtonDown(Input::MouseButton::Middle);
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if (wantLook || wantOrbit)
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{
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if (!Input::IsCursorCaptured())
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{
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Input::SetCursorCaptured(true);
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}
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f32 mouseDX = 0, mouseDY = 0;
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Input::GetMouseDelta(mouseDX, mouseDY);
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if (mouseDX != 0 || mouseDY != 0)
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{
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if (wantLook)
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{
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// ---- FPS 式视角（UE/Unity 编辑器视口语义）：
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// yaw 绕世界 up 左乘、pitch 绕本地 X 右乘——
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// 右轴恒保持水平，水平线永不 roll。此前版本
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// yaw 也绕本地轴（6DOF 自由视角），俯视后再
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// 平移鼠标会带 roll，up 向量歪斜。pitch 用
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// 前向量的仰角钳 ±89°：过顶会倒置视图，编辑
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// 器视口不要这种行为。符号约定不变：鼠标右移
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// 向右看、鼠标下移低头 ----
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const glm::quat dyaw = glm::angleAxis(
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glm::radians(-mouseDX * m_MouseSensitivity),
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glm::vec3(0, 1, 0));
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const glm::vec3 fwd =
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transform.GetRotationQuat() * glm::vec3(0, 0, -1);
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const float pitch =
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std::asin(glm::clamp(fwd.y, -1.0f, 1.0f));
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float dPitch = glm::radians(-mouseDY * m_MouseSensitivity);
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dPitch = glm::clamp(pitch + dPitch,
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glm::radians(-89.0f),
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glm::radians(89.0f)) - pitch;
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const glm::quat dpitch =
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glm::angleAxis(dPitch, glm::vec3(1, 0, 0));
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transform.SetRotationQuat(
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dyaw * transform.GetRotationQuat() * dpitch);
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// 自由视角改写朝向后，旧环绕 pivot 已不在视线上——
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// 若保留，下一次 MMB/滚轮会绕老焦点猛拽位置（Focus
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// 后飞远再 MMB 的"瞬移锁回"：角增量 × 大半径 =
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// 米级甩动）。采 Blender/UE 语义：pivot 跟随当前
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// 视线，失效待 MMB/滚轮按新视线自动重建
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m_HasPivot = false;
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}
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else if (Input::IsKeyDown(Input::Key::LeftShift))
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{
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// ---- 屏幕平面平移：内容跟手（拖右 → 相机左移、
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// 拖下 → 相机上移），pivot 同步平移保持环绕点的
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// 屏幕相对位置 ----
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const glm::mat3 r(transform.GetRotationQuat());
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const glm::vec3 delta =
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(-r * glm::vec3(1, 0, 0)) * mouseDX +
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(r * glm::vec3(0, 1, 0)) * mouseDY;
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const f32 k = m_OrbitDistance * 0.002f; // m/px
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transform.SetPosition(transform.GetPosition() + delta * k);
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if (m_HasPivot) m_OrbitPivot += delta * k;
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}
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else
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{
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// ---- 焦点环绕：世界系左乘增量（yaw 绕世界 Y、pitch
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// 绕相机右轴），roll 保持不变；位置绕 pivot 同
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// 角度刚体旋转 → 到 pivot 距离恒定。首次环绕无
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// pivot：取当前视线上 m_OrbitDistance 处 ----
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if (!m_HasPivot)
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{
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const glm::mat3 r(transform.GetRotationQuat());
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m_OrbitPivot = transform.GetPosition() +
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(r * glm::vec3(0, 0, -1)) *
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m_OrbitDistance;
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m_HasPivot = true;
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}
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const glm::vec3 offset =
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transform.GetPosition() - m_OrbitPivot;
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m_OrbitDistance = glm::length(offset);
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const glm::vec3 camRight =
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glm::mat3(transform.GetRotationQuat()) *
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glm::vec3(1, 0, 0);
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const glm::quat dq =
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glm::angleAxis(
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glm::radians(-mouseDX * m_MouseSensitivity),
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glm::vec3(0, 1, 0)) *
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glm::angleAxis(
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glm::radians(-mouseDY * m_MouseSensitivity),
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camRight);
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// 朝向与位置共用同一 dq：视线始终精确穿过 pivot
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transform.SetRotationQuat(dq * transform.GetRotationQuat());
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transform.SetPosition(m_OrbitPivot + dq * offset);
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}
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}
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}
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else if (Input::IsCursorCaptured())
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{
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Input::SetCursorCaptured(false);
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}
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// 基向量由（可能已更新的）实体旋转决定（本地 -Z 为视线方向）
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const glm::mat3 r(transform.GetRotationQuat());
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const glm::vec3 forward = r * glm::vec3(0, 0, -1);
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const glm::vec3 right = r * glm::vec3(1, 0, 0);
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// ---- 飞行移动：编辑器模式仅 RMB（wantLook）时生效；游戏模式
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// 常开（原行为）----
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if (wantLook || !flyRequiresRMB)
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{
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const f32 speed = m_MoveSpeed * deltaTime;
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bool flew = false;
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if (Input::IsKeyDown(Input::Key::W)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() + forward * speed); flew = true; }
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if (Input::IsKeyDown(Input::Key::S)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() - forward * speed); flew = true; }
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||
if (Input::IsKeyDown(Input::Key::A)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() - right * speed); flew = true; }
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||
if (Input::IsKeyDown(Input::Key::D)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() + right * speed); flew = true; }
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||
if (Input::IsKeyDown(Input::Key::Space)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() + glm::vec3(0, speed, 0)); flew = true; }
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if (Input::IsKeyDown(Input::Key::LeftShift)) { transform.SetPosition(transform.GetPosition() - glm::vec3(0, speed, 0)); flew = true; }
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// 飞行位移同样令环绕 pivot 失效（同自由视角：位移后老
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// pivot 与视线脱钩，保留会让 MMB/滚轮绕老焦点拽位置）
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if (flew) { m_HasPivot = false; }
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}
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// ---- 滚轮推拉：有 pivot 时改环绕距离（指数步进，近处精细/
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// 远处大步）；无 pivot 时沿视线平移 ----
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const f32 wheel = Input::ConsumeScrollDelta();
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if (m_MouseLookEnabled && wheel != 0.0f)
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{
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if (m_HasPivot)
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{
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m_OrbitDistance = glm::clamp(
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m_OrbitDistance * std::pow(0.9f, wheel), 0.5f, 500.0f);
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transform.SetPosition(m_OrbitPivot - forward * m_OrbitDistance);
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}
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else
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{
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transform.SetPosition(transform.GetPosition() +
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forward * wheel * m_MoveSpeed * deltaTime);
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}
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}
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}
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void Camera::FocusOn(ECS::TransformComponent& transform, const glm::vec3& point)
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{
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const glm::vec3 fwd =
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glm::mat3(transform.GetRotationQuat()) * glm::vec3(0, 0, -1);
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m_OrbitPivot = point;
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m_HasPivot = true;
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transform.SetPosition(point - fwd * m_OrbitDistance);
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}
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glm::mat4 Camera::GetView(const ECS::TransformComponent& t) const
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{
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// 相机作为实体：视图 = 世界矩阵的逆（无重复位姿状态）
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return glm::inverse(t.World());
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}
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glm::mat4 Camera::GetProjection(const f32 aspect) const
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{
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glm::mat4 proj;
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if (m_ProjectionMode == ProjectionMode::Perspective)
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{
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proj = glm::perspective(glm::radians(m_FovDeg), aspect,
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m_NearZ, m_FarZ);
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proj[1][1] *= -1.0f; // Vulkan Y 翻转
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// Vulkan clip 深度 [0,1]：z' = 0.5*z_clip + 0.5*w_clip。
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// perspective 的 w_clip = -z_eye，偏移折算进 z 系数
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proj[2][2] = proj[2][2] * 0.5f - 0.5f;
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proj[3][2] *= 0.5f;
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}
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else
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{
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// 正交（Unity orthographic size 语义 = 半垂直高度）：全宽由
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// 视口 aspect 推导，长宽比跟随视口永不变形
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const f32 halfH = m_OrthoSize;
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const f32 halfW = halfH * aspect;
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proj = glm::ortho(-halfW, halfW, -halfH, halfH, m_NearZ, m_FarZ);
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proj[1][1] *= -1.0f; // Vulkan Y 翻转（与透视同款）
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// ortho 的 w_clip = 1：偏移直接加进平移分量
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//（与 ComputeCascades 光源正交投影同一公式）
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proj[2][2] *= 0.5f;
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||
proj[3][2] = proj[3][2] * 0.5f + 0.5f;
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||
}
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return proj;
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}
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} // namespace Engine
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