拖动三维杠杆(基于方向和视角)

Question

在我的项目(C++/UE4)中，我有一个杠杆网格伸出地板。按住这个杠杆上的鼠标左键并移动鼠标，启动一个拖动操作。这种拖动操作负责计算2D增量鼠标的移动，并利用这些数据在局部空间*中旋转杠杆*，后者只能在单个轴上旋转(负或正，但仍然只有一个轴)。

但如果，我不是在操纵杆前面，而是我在后面呢？如果我站在它的一边呢？如果杠杆实际上是从墙上伸出而不是地面呢？我如何使它，使鼠标的移动实际上旋转杠杆适合的角度，从它是从，无论杠杆的方向？

为了进一步解释自己..。

下面是一个场景列表，以及我希望鼠标控制它们的方式：

当操纵杆在地板上，而你在它前面时，：

• 如果你移动鼠标向上(-Y)，它应该旋转远离相机。
• 如果你把鼠标向下移动(+Y)，它应该向摄像机旋转。

当操纵杆在地板上而你在它后面时，：

• 如果你移动鼠标向上(-Y)，它应该旋转远离相机。 (当你在它前面的时候，它是相反的世界空间方向)
• 如果你把鼠标向下移动(+Y)，它应该向摄像机旋转。 (当你在它前面的时候，它是相反的世界空间方向)

当操纵杆在地板上而你在它旁边时，：

• 如果你向左移动鼠标(-X)，它应该旋转到相机的左边。 (当你在它的另一边时，方向正好相反)
• 如果你向右移动鼠标(+X)，它应该旋转到相机的右边。 (这是相反的方向，当你在它的另一边)

当操纵杆在墙上而你在它前面时：

• 如果你把鼠标向上移动，它应该向上旋转(朝向天空)。
• 如果你把鼠标向下移动，它应该向下旋转(朝向地板)。

当杠杆在墙上，而你在它旁边：

• 就像它在墙上，你就在它前面

如果有帮助的话，请注意，UE4确实有内置的2D/3D向量数学函数，以及在3D世界或2D屏幕上投影和解构坐标的简单方法。因此，我总是知道鼠标位置的精确的世界空间和屏幕空间坐标，杠杆的枢轴(底部)位置，杠杆的手柄(顶部)位置，以及鼠标移动每个帧的数量(增量)。

Answer 1

获取杠杆的枢轴(围绕杠杆旋转的点)，并将其投影到屏幕坐标。然后，当您第一次单击时，存储单击的坐标。

现在，当您需要知道以哪种方式旋转时，您需要计算向量枢轴到第一单击和向量枢轴到当前位置之间的点积(您应该在点积之前对矢量进行规范化)。这给你的cos(角度)，鼠标移动，你可以使用它(取arccos(值)获得的角度)，以移动杠杆在3d。因为屏幕上的角度与投影的角度不一样，所以它会有点不稳定，但是这样更容易控制(如果你移动鼠标90度，杠杆就会移动90度，即使它们不对齐)。播放设置，看看什么最适合您的项目。

另一种方法是这样做:当你第一次点击你存储的点，杠杆的末端(甚至更好的点，你点击杠杆)在3d空间。你可以使用摄像机投影平面来移动3d中的点(你可以使用相机向上矢量，在你使它与摄像机的视图方向正交之后，然后取视图方向的交叉向量来得到正确的方向)。将鼠标增量运动应用于点，然后将其投影到旋转平面中，并移动杠杆将点与投影点对齐(数学与上面的类似，只需使用3d点而不是屏幕投影)。

警告:如果相机离旋转平面很近，这并不是很好，因为它并不总是清楚的杠杆应该向前或向后移动。

我不是虚幻工程4方面的专家(只是自学)，但所有这些都是基本的向量数学，应该得到很好的支持。查看维基百科上的点产品和交叉产品，因为它们对这类技巧非常有用。

Answer 2

这里有一个方法：

1. 当用户单击杠杆时，假设有一个平面通过杠杆的枢轴，其正常方向与从摄像机到枢轴的方向相同。光标的光线和那个平面的Calculate the intersection point。 (leverPivotPosition-cameraPosition).GetSafeNormal(0.0001f)；FVector rayOrigin；FVector rayDirection；FVector cameraPosition；FVector leverPivotPosition；FVector planeNormal =cameraPosition t= ((leverPivotPosition - rayOrigin) \ planeNormal) / (planeNormal _ rayDirection)；FVector planeNormal= rayOrigin +* t；
2. 将其标量投影到杠杆的局部上/下轴上。让我们假设它是本地的上下轴： 浮子( FVector LeverLocalUpDirectionNormalized)；浮子( scalarPosition )= planeHitPosition = leverLocalUpDirectionNormalized；
3. 然后，在另一个框架中，将杠杆按下，为该框架计算新的scalarPosition。当scalarPosition在框架之间增加时，杠杆应该旋转，使其向杠杆的上部移动。当它在框架之间减小时，杠杆应该向杠杆的下边旋转。