[发明专利]一种三维场景中漫游快速实现方法及系统

说明书

本发明公开了一种三维场景中漫游快速实现方法及系统，该方法包括：设置漫游控制器的目标对象模型、相机对象及参数；绑定所述漫游控制器的交互事件；基于所述交互事件及所述漫游控制器的参数，计算所述目标对象模型及所述相机对象的朝向；根据所述目标对象模型及所述相机对象的朝向，计算所述目标对象模型及所述相机对象的位置。本发明实现对目标对象模型及相机对象的控制，并依次完成第一人称相机和第三人称相机的漫游功能，同时根据需要实现效果同步和自由切换。

技术领域

本发明涉及三维虚拟技术领域，特别地涉及一种三维场景中漫游快速实现方法及系统。

背景技术

在具有三维场景的软件应用中，漫游已经成为了必不可少的功能，是对三维场景中地形地貌、模型、路网等空间要素最为直观的表现方式。按照漫游视角的不同通常将其分为第一人称和第三人称两种，第一人称为用户提供沉浸式体验，第三人称则让用户可以从控制者的视角进行操作。同时支持两种视角的漫游控制器，可以很好的增加用户的体验，但是开发并维护两种漫游控制器又会增加开发工作量，同时两种漫游控制器之间的切换和效果同步也会使事情变得复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种三维场景中漫游快速实现方法及系统，在一个漫游控制器内，首先完成对目标对象模型和相机对象的控制；然后依次完成第一人称相机和第三人称相机的漫游功能，并在应用时，根据需要进行人称切换和效果同步。

本发明第一方面提供一种三维场景中漫游快速实现方法，该方法包括：设置漫游控制器的目标对象模型、相机对象及参数；绑定所述漫游控制器的交互事件；基于所述交互事件及所述漫游控制器的参数，计算所述目标对象模型及所述相机对象的朝向；根据所述目标对象模型及所述相机对象的朝向，计算所述目标对象模型及所述相机对象的位置。

进一步的，分别设置漫游控制器的目标对象模型和目标对象模型的本地旋转四元数、以及相机对象和相机对象的本地旋转四元数。

进一步的，所述漫游控制器的参数包括漫游控制器的移动速度、偏移速度、俯仰速度、第三人称相机的相机距离、累计偏移角变化量及累计俯仰角变化量。

进一步的，所述绑定所述漫游控制器的交互事件的步骤包括：绑定所述漫游控制器的鼠标事件，获取所述鼠标的移动间隔，包括X轴向移动间隔和Y轴向移动间隔；绑定所述漫游控制器的键盘事件，并将所述键盘的热键分别绑定到所述漫游控制器的前进、后退、左移和右移标志。

进一步的，所述计算所述目标对象模型及所述相机对象的朝向的步骤包括：根据所述鼠标的移动间隔，计算所述漫游控制器的新的偏移角和新的俯仰角；根据所述漫游控制器的新的偏移角，计算所述目标对象模型的朝向；根据所述漫游控制器的新的偏移角和新的俯仰角，计算所述相机对象的朝向。

进一步的，所述计算所述目标对象模型的朝向的步骤包括：根据所述漫游控制器的新的偏移角，计算目标对象模型偏移旋转变化的四元数；将目标对象模型偏移旋转变化的四元数与所述目标对象模型的本体旋转四元数相乘，得到所述目标对象模型的最新朝向。

进一步的，所述计算所述相机对象的朝向的步骤包括：根据所述漫游控制器的新的偏移角，计算所述相机对象偏移旋转变化的四元数；根据所述漫游控制器的新的俯仰角，计算所述相机对象俯仰旋转变化的四元数；将所述相机对象偏移旋转变化的四元数、所述相机对象俯仰旋转变化的四元数与所述相机对象的本体旋转四元数相乘，得到所述相机对象的最新朝向。

进一步的，所述计算所述目标对象模型及所述相机对象的位置的步骤包括：计算所述目标对象模型的移动距离和右方向，并对所述目标对象模型的朝向和右方向进行标准化；根据所述目标对象模型的朝向和右方向，计算所述目标对象模型的位置；将所述相机对象的位置设置为所述目标对象模型的位置；根据所述相机对象的朝向、所述目标对象模型的位置以及所述第三人称相机的相机距离，修正第三人称相机位置。