Babylonjs中的常用相机

令狐冲

Babylonjs中的常用相机

Babylon.js中摄影者相机
相机是3D世界中的摄影者，我们在显示器上看到的东西 ，都是相机拍摄出来的。想一想，现实生活中，相机变化了位置，那么相机中的液晶屏幕显示的内容是不是会变化呢？

所以，最终的呈现效果绝对与相机的位置、方向、镜头有关的。

在BabylonJs里的众多相机中使用最多的有两种—— Babylon.js通用相机（the Universal Camera）一般用于第一人称的活动， Babylon.js弧形旋转相机（ the Arc Rotate Camera ）是一种轨道相机。

为了鼠标能够控制相机，所以需要让相机关联画布，代码如下：

camera.attachControl(canvas, true);

第二个参数是可选的，默认值为false。当参数为false时，可以阻止画布事件上的默认操作；而当其设置为true时，则允许画布默认操作。


1、什么是通用相机（Universal Camera）
这里介绍的Babylon.js中的通用相机，可以通过使用键盘、鼠标、触摸板、游戏手柄输入控制。它延伸和替代了仍然可以使用的自由相机（Free Camera）、触摸相机（Touch Camera）和游戏手柄相机（Gamepad Camera）。

现在通用相机在没有特殊需求的情况下被BabylonJs用做默认相机。同时如果你想要在你的场景里使用 第一人称视角，它也是你最好的选择。

什么是第一人称视角：第一人称视角就是以你的视角进行，若用游戏比喻的话就是CS的初始视角,你只能看到别人不能看到自己全身，如下图：

2、BABYLON.UniversalCamera通用相机函数原型
BABYLON.UniversalCamera的函数原型是,

UniversalCamera(name: string, position: Vector3, scene: Scene): UniversalCamera
参数name：相机的名字
参数position：相机的初始位置
参数scene：相机被放到哪个场景中
返回：返回一个UniversalCamera相机变量

看一下实际的效果和代码：

//参数：名字，位置，所属场景
var camera =new BABYLON.UniversalCamera("UniversalCamera", new BABYLON.Vector3(0, 0, -10), scene);
//给相机的目标设置特定的位置（相机总是朝向它的目标），在这个例子中设置为场景的原点
camera.setTarget(BABYLON.Vector3.Zero());
//将相机和画布关联
camera.attachControl(canvas, true);




上面的第一行，将相机放到了（0，0，-10）的位置， setTarget表示相机注释的位置。

现在你可以点击浏览器，然后移动键盘了。左右箭头（方向键 ← →）控制相机左右移动，向上和向下箭头（方向键 ↑ ↓ ）控制相机向前和向后移动；

鼠标移动：以摄像机为原点旋转摄像机，所以你可以看到物体围绕摄像机在转。

触摸:左右滑动，左右移动相机，上下滑动，前后移动；

手柄:设备上对应的按键控制方向和移动。好了，你应该没有手柄，所以不理解也没关系，哈哈。微软就是考虑全面，希望你购买xbox，所以手柄也支持。


3、什么是弧度旋转相机（Arc Rotate Camera）
弧度旋转相机这个相机名字听上去就很古怪，但是还算好，比较好理解。

这个相机总是指向一个给定的目标位置，并且可以围绕目标旋转，目标是旋转的中心。它可以用鼠标来控制，也可以用触摸事件来控制。

想象一下，这个相机其实就是一个间谍卫星绕地球旋转，可以将期各个方位的细节展示出来。其相对于目标的位置（地球）可以设置三个参数，α（弧度）的纵向旋转，β（弧度）横向旋转以及与目标的距离。

如下图：
弧度旋转相机是怎么旋转的

仔细看一下上面这幅图，你可能能明白意思。


4、ArcRotateCamera构造函数
ArcRotateCamera的构造函数如下：
ArcRotateCamera(name: string, alpha: number, beta: number, radius: number, target: Vector3, scene: Scene, setActiveOnSceneIfNoneActive?: boolean): ArcRotateCamera
name: 相机的名字
alpha: 相机的纵向旋转弧度
beta: 相机的横向旋转弧度
radius: 定义相机到目标观察点的距离
target: 定义相机的目标观察点
scene: 相机要加入的场景

下面是一个弧度旋转相机的例子：

// 参数：纵向旋转角度alpha、横向旋转角度beta、半径、目标位置、所属场景
var camera =new BABYLON.ArcRotateCamera("Camera", 0, 0, 10, new BABYLON.Vector3(0, 0, 0), scene);
// 这是相机的位置，覆盖相机的alpha、beta、半径值
camera.setPosition(new BABYLON.Vector3(0, 0, -20));
// 将相机和画布关联
camera.attachControl(canvas, true);

camera.attachControl(canvas, true);

上面的代码中，radius被设置为10个单位，表示初始化情况下相机没有进行任何旋转，只是位置设置为离目标观察点10个单位。第5个参数是目标观察点，被设置为(0,0,0)

弧度旋转相机默认可以通过按住CTRL键+鼠标左键来平移，
当然你也可以通过在attachControl里设置useCtrlForPanning为false来设置成鼠标右键来平移。
camera.attachControl(canvas, noPreventDefault, useCtrlForPanning);

如果需要，你也可以通过设置来取消平移。
scene.activeCamera.panningSensibility = 0;
panningSensibility = panning移动镜头的意思+Sensibility敏感的意思，也就是是否需要敏感的移动镜头，这里是不需要。

5、跟随相机（FollowCamera）
顾名思义， FollowCamera跟随相机会跟随它的目标进行移动。跟随相机需要一个网格作为目标，从它当前的位置移动到目标位置，从中观察目标。当目标移动时，跟随摄像机也会移动（想象一下，你在前面走，后面有个人拿着摄像机在拍你）。这个相机能做出很多特效来，如跟随飞机的战斗游戏，Babylon.js提供了很多相机，这也是比Three.js简单的原因之一。

FollowCamera跟随相机构造函数：
FollowCamera(name: string, position: Vector3, scene: Scene, lockedTarget?: Nullable<AbstractMesh>): FollowCamera
name: 相机的名字
position: 相机的位置
scene: 相机属于哪一个场景
Optional lockedTarget: 可选参数，定义相机的跟踪的目标物体。



举个例子
// 参数:名字，位置，所属场景   
var camera =new BABYLON.FollowCamera("FollowCam", new BABYLON.Vector3(0, 10, -10), scene);
// 相机与目标的距离
camera.radius =30;
// 相机超过目标局部坐标中心点的高度
camera.heightOffset =10;
// 相机在目标局部坐标XY平面内环绕目标的旋转角度
camera.rotationOffset =0;
// 加速度
camera.cameraAcceleration =0.005
// 最大速度
camera.maxCameraSpeed =10
// 将相机与画布关联
camera.attachControl(canvas, true);
// 注意:这里的babylon.js版本为2.5，后续版本的写法可能会有改变
// 创建目标网格
camera.target = targetMesh;   // 2.4及之前的版本的写法
camera.lockedTarget = targetMesh; // 2.5及之后的版本的写法



仔细看代码中的注释，已经解释得很清楚了。
第2行：当创建摄像机时，设置初始位置，然后用三个参数设置目标位置。
第4行：相机的半径（camera.radius）—— 与目标之间的距离；
第6行：相机的高度偏移量（camera.heightOffset）—— 相机在目标之上的高度；
第10到12行，也许你想知道相机的加速度、最大速度，其实你理解相机不是匀速运动的就可以了。


好了跟随相机就介绍到这里了。难忘的时刻，总是那么有限，我们下节课再见，亲爱的朋友。