目标：通过启用鼠标方向控制来完成摄像机的实现。

• 能够将相机旋转360度(围绕正Y轴)，这对应于向左或向右旋转。（轴是确定的）

• 能够向上或向下倾斜摄像机。（轴是不确定的，实现相对困难）

实现方式：跟随鼠标的移动，当鼠标左右移动时改变水平角度，当鼠标上下移动时改变垂直角度。通过这两个角度，计算目标和向上的向量。

下边是二战高射炮，与我们将要建造的摄像机类似:

旋转可以采用欧拉角（易懂）或四元数（难懂，但容易实现）表示。通过使用四个数来表示方位。可以避免万向节死锁这样的问题。

四元数（基于复数系统）：

归一化四元数于归一化向量类似。这里将介绍使用四元数围绕任意向量旋转所需的步骤。计算四元数` W `的通用函数是:

` a `表示旋转角度，` V `被旋转的向量（顶点位置），其中Q为旋转四元数，定义为:

计算` W `后，旋转后的向量就是(W.x,W.y,W.z)。

计算水平旋转：

目标向量是(x,z)。圆的半径长度为1，alpha的正弦函数正好是z。因此，计算z的反正弦函数将得到alpha。z在范围[-1,1]内，asine的结果是-90度到+90度。但是水平角度的范围是0-360度。此外，四元数是顺时针旋转的。当用四元数旋转90度时，最终在Z轴上得到-1，与实际的正弦90度(即1)相反。

最简单的方法是始终使用Z的正值来计算asine函数，并将结果与矢量所在的圆的特定四分之一相结合。例如，当我们的目标向量是(0,1)时，我们计算asine(1)，即90，然后用360减去它。结果是270。0到1的正弦范围是0到90度。把它和圆的四分之一结合起来，就得到了最终的水平角度。

计算垂直旋转：

计算垂直角比较简单，将移动范围限制在-90度(等于270度——直视上方)到+90度(直视下方)。这意味着只需要目标向量中Y分量的asine函数的负值。当Y = 1时(向上看)正弦等于90所以我们只需要反转符号。当Y = -1时(垂直向下)正弦值是-90而倒过来是90。

计算四元数的数学库：

Camera库中的相关实现：

(camera.cpp)

应用程序实现代码：