llcamera.h
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上传日期:2021-03-01
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源码类别:

游戏引擎

开发平台:

C++ Builder

  1. /** 
  2.  * @file llcamera.h
  3.  * @brief Header file for the LLCamera class.
  4.  *
  5.  * $LicenseInfo:firstyear=2000&license=viewergpl$
  6.  * 
  7.  * Copyright (c) 2000-2010, Linden Research, Inc.
  8.  * 
  9.  * Second Life Viewer Source Code
  10.  * The source code in this file ("Source Code") is provided by Linden Lab
  11.  * to you under the terms of the GNU General Public License, version 2.0
  12.  * ("GPL"), unless you have obtained a separate licensing agreement
  13.  * ("Other License"), formally executed by you and Linden Lab.  Terms of
  14.  * the GPL can be found in doc/GPL-license.txt in this distribution, or
  15.  * online at http://secondlifegrid.net/programs/open_source/licensing/gplv2
  16.  * 
  17.  * There are special exceptions to the terms and conditions of the GPL as
  18.  * it is applied to this Source Code. View the full text of the exception
  19.  * in the file doc/FLOSS-exception.txt in this software distribution, or
  20.  * online at
  21.  * http://secondlifegrid.net/programs/open_source/licensing/flossexception
  22.  * 
  23.  * By copying, modifying or distributing this software, you acknowledge
  24.  * that you have read and understood your obligations described above,
  25.  * and agree to abide by those obligations.
  26.  * 
  27.  * ALL LINDEN LAB SOURCE CODE IS PROVIDED "AS IS." LINDEN LAB MAKES NO
  28.  * WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR OTHERWISE, REGARDING ITS ACCURACY,
  29.  * COMPLETENESS OR PERFORMANCE.
  30.  * $/LicenseInfo$
  31.  */
  32. #ifndef LL_CAMERA_H
  33. #define LL_CAMERA_H
  34. #include "llmath.h"
  35. #include "llcoordframe.h"
  36. #include "llplane.h"
  37. const F32 DEFAULT_FIELD_OF_VIEW  = 60.f * DEG_TO_RAD;
  38. const F32 DEFAULT_ASPECT_RATIO  = 640.f / 480.f;
  39. const F32 DEFAULT_NEAR_PLANE  = 0.25f;
  40. const F32 DEFAULT_FAR_PLANE  = 64.f; // far reaches across two horizontal, not diagonal, regions
  41. const F32 MAX_ASPECT_RATIO  = 50.0f;
  42. const F32 MAX_NEAR_PLANE  = 10.f;
  43. const F32 MAX_FAR_PLANE  = 100000.0f; //1000000.0f; // Max allowed. Not good Z precision though.
  44. const F32 MAX_FAR_CLIP = 512.0f;
  45. const F32 MIN_ASPECT_RATIO  = 0.02f;
  46. const F32 MIN_NEAR_PLANE  = 0.1f;
  47. const F32 MIN_FAR_PLANE  = 0.2f;
  48. // Min/Max FOV values for square views. Call getMin/MaxView to get extremes based on current aspect ratio.
  49. static const F32 MIN_FIELD_OF_VIEW = 5.0f * DEG_TO_RAD;
  50. static const F32 MAX_FIELD_OF_VIEW = 175.f * DEG_TO_RAD;
  51. static const LLVector3 X_AXIS(1.f,0.f,0.f);
  52. static const LLVector3 Y_AXIS(0.f,1.f,0.f);
  53. static const LLVector3 Z_AXIS(0.f,0.f,1.f);
  54. static const LLVector3 NEG_X_AXIS(-1.f,0.f,0.f);
  55. static const LLVector3 NEG_Y_AXIS(0.f,-1.f,0.f);
  56. static const LLVector3 NEG_Z_AXIS(0.f,0.f,-1.f);
  57. // An LLCamera is an LLCoorFrame with a view frustum.
  58. // This means that it has several methods for moving it around 
  59. // that are inherited from the LLCoordFrame() class :
  60. //
  61. // setOrigin(), setAxes()
  62. // translate(), rotate()
  63. // roll(), pitch(), yaw()
  64. // etc...
  65. class LLCamera
  66. :  public LLCoordFrame
  67. {
  68. public:
  69. enum {
  70. PLANE_LEFT = 0,
  71. PLANE_RIGHT = 1,
  72. PLANE_BOTTOM = 2,
  73. PLANE_TOP = 3,
  74. PLANE_NUM = 4
  75. };
  76. enum {
  77. PLANE_LEFT_MASK = (1<<PLANE_LEFT),
  78. PLANE_RIGHT_MASK = (1<<PLANE_RIGHT),
  79. PLANE_BOTTOM_MASK = (1<<PLANE_BOTTOM),
  80. PLANE_TOP_MASK = (1<<PLANE_TOP),
  81. PLANE_ALL_MASK = 0xf
  82. };
  83. enum
  84. {
  85. AGENT_PLANE_LEFT = 0,
  86. AGENT_PLANE_RIGHT,
  87. AGENT_PLANE_NEAR,
  88. AGENT_PLANE_BOTTOM,
  89. AGENT_PLANE_TOP,
  90. AGENT_PLANE_FAR,
  91. };
  92. enum {
  93. HORIZ_PLANE_LEFT = 0,
  94. HORIZ_PLANE_RIGHT = 1,
  95. HORIZ_PLANE_NUM = 2
  96. };
  97. enum {
  98. HORIZ_PLANE_LEFT_MASK = (1<<HORIZ_PLANE_LEFT),
  99. HORIZ_PLANE_RIGHT_MASK = (1<<HORIZ_PLANE_RIGHT),
  100. HORIZ_PLANE_ALL_MASK = 0x3
  101. };
  102. private:
  103. F32 mView; // angle between top and bottom frustum planes in radians.
  104. F32 mAspect; // width/height
  105. S32 mViewHeightInPixels; // for ViewHeightInPixels() only
  106. F32 mNearPlane;
  107. F32 mFarPlane;
  108. LLPlane mLocalPlanes[4];
  109. F32 mFixedDistance; // Always return this distance, unless < 0
  110. LLVector3 mFrustCenter; // center of frustum and radius squared for ultra-quick exclusion test
  111. F32 mFrustRadiusSquared;
  112. LLPlane mWorldPlanes[PLANE_NUM];
  113. LLPlane mHorizPlanes[HORIZ_PLANE_NUM];
  114. struct frustum_plane
  115. {
  116. frustum_plane() : mask(0) {}
  117. LLPlane p;
  118. U8 mask;
  119. };
  120. frustum_plane mAgentPlanes[7];  //frustum planes in agent space a la gluUnproject (I'm a bastard, I know) - DaveP
  121. U32 mPlaneCount;  //defaults to 6, if setUserClipPlane is called, uses user supplied clip plane in
  122. LLVector3 mWorldPlanePos; // Position of World Planes (may be offset from camera)
  123. public:
  124. LLVector3 mAgentFrustum[8];  //8 corners of 6-plane frustum
  125. F32 mFrustumCornerDist; //distance to corner of frustum against far clip plane
  126. LLPlane getAgentPlane(U32 idx) { return mAgentPlanes[idx].p; }
  127. public:
  128. LLCamera();
  129. LLCamera(F32 vertical_fov_rads, F32 aspect_ratio, S32 view_height_in_pixels, F32 near_plane, F32 far_plane);
  130. virtual ~LLCamera(){} // no-op virtual destructor
  131. void setUserClipPlane(LLPlane plane);
  132. void disableUserClipPlane();
  133. U8 calcPlaneMask(const LLPlane& plane);
  134. virtual void setView(F32 vertical_fov_rads);
  135. void setViewHeightInPixels(S32 height);
  136. void setAspect(F32 new_aspect);
  137. void setNear(F32 new_near);
  138. void setFar(F32 new_far);
  139. F32 getView() const { return mView; } // vertical FOV in radians
  140. S32 getViewHeightInPixels() const { return mViewHeightInPixels; }
  141. F32 getAspect() const { return mAspect; } // width / height
  142. F32 getNear() const { return mNearPlane; } // meters
  143. F32 getFar() const { return mFarPlane; } // meters
  144. // The values returned by the min/max view getters depend upon the aspect ratio
  145. // at the time they are called and therefore should not be cached.
  146. F32 getMinView() const;
  147. F32 getMaxView() const;
  148. F32 getYaw() const
  149. {
  150. return atan2f(mXAxis[VY], mXAxis[VX]);
  151. }
  152. F32 getPitch() const
  153. {
  154. F32 xylen = sqrtf(mXAxis[VX]*mXAxis[VX] + mXAxis[VY]*mXAxis[VY]);
  155. return atan2f(mXAxis[VZ], xylen);
  156. }
  157. const LLPlane& getWorldPlane(S32 index) const { return mWorldPlanes[index]; }
  158. const LLVector3& getWorldPlanePos() const { return mWorldPlanePos; }
  159. // Copy mView, mAspect, mNearPlane, and mFarPlane to buffer.
  160. // Return number of bytes copied.
  161. size_t writeFrustumToBuffer(char *buffer) const;
  162. // Copy mView, mAspect, mNearPlane, and mFarPlane from buffer.
  163. // Return number of bytes copied.
  164. size_t readFrustumFromBuffer(const char *buffer);
  165. void calcAgentFrustumPlanes(LLVector3* frust);
  166. void ignoreAgentFrustumPlane(S32 idx);
  167. // Returns 1 if partly in, 2 if fully in.
  168. // NOTE: 'center' is in absolute frame.
  169. S32 sphereInFrustumOld(const LLVector3 &center, const F32 radius) const;
  170. S32 sphereInFrustum(const LLVector3 &center, const F32 radius) const;
  171. S32 pointInFrustum(const LLVector3 &point) const { return sphereInFrustum(point, 0.0f); }
  172. S32 sphereInFrustumFull(const LLVector3 &center, const F32 radius) const { return sphereInFrustum(center, radius); }
  173. S32 AABBInFrustum(const LLVector3 &center, const LLVector3& radius);
  174. S32 AABBInFrustumNoFarClip(const LLVector3 &center, const LLVector3& radius);
  175. //does a quick 'n dirty sphere-sphere check
  176. S32 sphereInFrustumQuick(const LLVector3 &sphere_center, const F32 radius); 
  177. // Returns height of object in pixels (must be height because field of view
  178. // is based on window height).
  179. F32 heightInPixels(const LLVector3 &center, F32 radius ) const;
  180. // return the distance from pos to camera if visible (-distance if not visible)
  181. F32 visibleDistance(const LLVector3 &pos, F32 rad, F32 fudgescale = 1.0f, U32 planemask = PLANE_ALL_MASK) const;
  182. F32 visibleHorizDistance(const LLVector3 &pos, F32 rad, F32 fudgescale = 1.0f, U32 planemask = HORIZ_PLANE_ALL_MASK) const;
  183. void setFixedDistance(F32 distance) { mFixedDistance = distance; }
  184. friend std::ostream& operator<<(std::ostream &s, const LLCamera &C);
  185. protected:
  186. void calculateFrustumPlanes();
  187. void calculateFrustumPlanes(F32 left, F32 right, F32 top, F32 bottom);
  188. void calculateFrustumPlanesFromWindow(F32 x1, F32 y1, F32 x2, F32 y2);
  189. void calculateWorldFrustumPlanes();
  190. };
  191. #endif