鼠標輸入

一、隱藏并捕捉光標

偏航角和俯仰角是通過鼠標移動獲得的，水平的移動影響偏航角，豎直的移動影響俯仰角。

原理是，存儲上一幀鼠標的位置，在當前幀中計算鼠標位置與上一幀的位置相差多少。如果水平/豎直差別越大，那么俯仰角或偏航角就改變越大，也就是攝像機需要移動更多的距離。

首先我們應該告訴GLFW,它應該隱藏光標，并捕捉它。

結果：無論我們怎樣移動鼠標，光標都不會顯示，但它也不會離開窗口。

glfwSetInputMode(window,GLFW_CURSOR,GLFW_CURSOR_DISABLED);

二：監聽鼠標移動事件

為了計算俯仰角和偏航角，我們需要讓GLFW監聽鼠標移動事件（和鍵盤輸入相似）。用一個回調函數來完成，函數原型如下：

void mouse_callback(GLFWwindow *window,double xpos,double ypos);

xpos,ypos代表當前鼠標的位置。當我們用GLFW注冊了回調函數之后，鼠標一移動mouse_callback函數就會被調用：

glfwSetCursorCallback(window,mouse_callback);

三、在處理FPS風格攝像機的鼠標輸入的時候，我們必須在最終獲取方向向量之前做下面這幾步：

1、計算鼠標距上一幀的偏移量

2、把偏移量添加到攝像機的俯仰角和偏航角中

3、對俯仰角和偏航角進行最大和最小值的限制

4、計算方向向量

第一步：計算鼠標距上一幀的偏移量，所以必須在程序中存儲上一幀的鼠標位置，我們把它的初始值設置為屏幕的中心

float lastX = screenWidth/2.0f;
float lastY = screenHeight/2.0f;

第二步：在鼠標的回調函數中計算當前幀和上一幀鼠標位置的偏移量：

float xoffest = xpos-lastX;
float yoffset = lastY - ypos;//注意這里是相反的，因為y坐標是從底部往頂部依次增大的
lastX = xpos;
lastY = ypos;

float sensitivity = 0.05f;
xoffest *= sensitivity;
yoffest *= sensitivity;

注意我們把偏移量乘以了sensitivity（靈敏度）值。如果我們忽略這個值，鼠標移動就會太大了

俯仰角(Pitch)、偏航角(Yaw)

接下來我們把偏移量加到全局變量pitch和yaw上

yaw +=xoffset;
pitch +=yoffset;

第三步:給攝像機添加一些限制，這樣攝像機就不會發生奇怪的移動了。對于俯仰角，要讓用戶不能看高于89度的地方（在90度是視角會發生逆轉，所以我們把89度看成極限），同樣也不允許-89度。

if(pitch>89.0f)
    pitch = 89.0f;
if(pitch <-89.0f)
    pitch = -89.0f;

注意到我們沒有給偏航角設置限制，這是因為我們不希望限制用戶的水平旋轉。

第四步：通過俯仰角和偏航角來計算得到真正的方向向量：

glm::vec3 front;
front.x = cos(glm::radians(pith))*cos(glm::radians(yaw));
front.y = sin(glm::radians(pitch));
front.z = cos(glm::radians(pith))*cos(glm::radians(yaw));
cameraFront = glm::normolize(front);

計算出來的方向向量就會包含根據鼠標移動計算出來所有的旋轉了。

我們可以簡單的使用一個bool變量檢驗我們是否是第一次獲取鼠標輸入，如果是，那么我們先把鼠標的初始位置更新為xpos和ypos值，這樣就能解決這個問題；接下來的鼠標移動就會使用剛進入的鼠標位置坐標來計算偏移量了：

if(firstMouse)//這個bool變量初始時是設定為true的
{
    lastX = xpos;
    lastY = ypos;
    firstMouse = false;   
}

最后的代碼應該是這樣的：

void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos)
{
    if(firstMouse)
    {
        lastX = xpos;
        lastY = ypos;
        firstMouse = false;
    }

    float xoffset = xpos - lastX;
    float yoffset = lastY - ypos; 
    lastX = xpos;
    lastY = ypos;

    float sensitivity = 0.05;
    xoffset *= sensitivity;
    yoffset *= sensitivity;

    yaw   += xoffset;
    pitch += yoffset;

    if(pitch > 89.0f)
        pitch = 89.0f;
    if(pitch < -89.0f)
        pitch = -89.0f;

    glm::vec3 front;
    front.x = cos(glm::radians(yaw)) * cos(glm::radians(pitch));
    front.y = sin(glm::radians(pitch));
    front.z = sin(glm::radians(yaw)) * cos(glm::radians(pitch));
    cameraFront = glm::normalize(front);
}

三、縮放

實現一個縮放(Zoom)接口。在之前的教程中我們說視野(Field of View)或fov定義了我們可以看到場景中多大的范圍。當視野變小時，場景投影出來的空間就會減小，產生放大(Zoom In)了的感覺。我們會使用鼠標的滾輪來放大。與鼠標移動、鍵盤輸入一樣，我們需要一個鼠標滾輪的回調函數：

void scroll_callback(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset)
{
  if(fov >= 1.0f && fov <= 45.0f)
    fov -= yoffset;
  if(fov <= 1.0f)
    fov = 1.0f;
  if(fov >= 45.0f)
    fov = 45.0f;
}

當滾動鼠標滾輪的時候，yoffset值代表我們豎直滾動的大小。當scroll_callback函數被調用后，我們改變全局變量fov變量的內容。因為45.0f是默認的視野值，我們將會把縮放級別(Zoom Level)限制在1.0f到45.0f。

我們現在在每一幀都必須把透視投影矩陣上傳到GPU，但現在使用fov變量作為它的視野：

projection = glm::perspective(glm::radians(fov), 800.0f / 600.0f, 0.1f, 100.0f);

最后不要忘記注冊鼠標滾輪的回調函數：

glfwSetScrollCallback(window, scroll_callback);

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