键鼠交互

Glass Engine 所创建出的视口的键盘鼠标交互方式由相机屏幕 camera.screen 的 manipulator 属性决定。可通过给 camera.screen.manipulator 设置不同的值来实现不同的鼠标交互方式，该属性其只接受继承自 Manipulator 类的对象。glass_engnine 提供两种内置的 Manipulator 分别为：

• SceneRoamManipulator: 场景漫游交互模式

• ModelViewManipulator: 模型预览交互模式

这两种交互模式的类都定义在子模块 glass_engine.Manipulators 中，可直接导入使用。Glass Engine 默认的交互模式为 场景漫游交互模式，若想切换为 模型预览交互模式 则可以使用如下代码：

from glass_engine.Manipulators import *
camera.screen.manipulator = ModelViewManipulator()

如果你不想要任何的键盘鼠标响应，只想要一个静态场景，只需设置 camera.screen.manipulator = None 即可。

另外，通过 glass_engine 中定义的简化函数 SceneRoam 创建出的基本场景的交互模式为场景漫游交互模式；通过 ModelView 创建出的基本场景的交互模式为模型预览交互模式。最后，你还可以编写自己的 Manipulator 来实现自定义鼠标键盘交互模式。

场景漫游模式

Glass Engine 默认为场景漫游交互模式，在该模式下，你可以通过 W A S D E C 在场景中进行漫游，并通过鼠标控制视角。具体地，

• A 相机向左移动，D 相机向右移动；

• W 相机向前移动，S 相机向后移动；

• E 相机向上移动，C 相机向下移动；

• 鼠标右键拖拽：改变相机视角；

• 鼠标左键拖拽：在垂直与观察方向的平面内平移相机；

• 鼠标滚轮推动：向前推则放大视口，向后拉则缩小视口

• 鼠标左侧前进键：提高键盘移动速度；

• 鼠标左侧后退键：降低键盘移动速度；

• R：在实体模式、网格模式、点模式这三种显示模式下切换；

• F：打印帧率和渲染调用次数；

• P：截图并保存到当前文件夹；

• Enter：进入游戏模式；

• Esc：退出游戏模式。

按下回车键你可以进入游戏模式，在游戏模式中，鼠标光标是隐藏的，左右键拖拽则不再适用，鼠标移动即为改变视角。按下退出键就可以退出游戏模式。

模型浏览模式

通过 camera.screen.manipulator = ModelViewManipulator() 可将交互模式切换为模型预览模式。该模式更加适合查看单个模型，因为随着鼠标的拖动，视角只会围绕模型旋转。具体地，

• A：相机向左移动，D：相机向右移动；

• W：相机靠近物体，S：相机远离物体；

• E：相机向上移动，C：相机向下移动；

• 鼠标左键拖拽：相机围绕物体旋转；

• 鼠标右键拖拽：在垂直与观察方向的平面内平移相机；

• 鼠标滚轮推动：向前推则放大视口，向后拉则缩小视口；

• 鼠标左侧前进键：提高围绕物体旋转灵敏度；

• 鼠标左侧后退键：降低围绕物体旋转灵敏度；

• R：在实体模式、网格模式、点模式这三种显示模式下切换；

• F：打印帧率；

• P：截图并保存到当前文件夹。

ModelViewManipulator 类在创建的时候还接受 distance, azimuth, elevation 三个参数，同时它还具有同名的三个属性。它们分别表示：

• distance: 相机距离世界坐标 (0, 0, 0) 的距离；

• azimuth: 相机位置的方位角，单位为度；

• elevation: 相机位置的仰角，单位为度。

如图 1 所示，图中所示的坐标系恒为场景根节点坐标系。

图 1. distance, azimuth, elevation 的含义

自定义交互模式

你还可以创建自定义鼠标键盘交互模式，只需编写一个类继承自 Manipulator 并选择性的编写以下方法来实现鼠标键盘响应时所要执行的操作后，将该类创建的对象赋值给 camera.screen 的 manipulator 属性即可。

from glass_engine.Manipulators import Manipulator

class MyManipulator(Manipulator):

    def __init__(self):
        Manipulator.__init__(self)

    def startup(self)->bool:
    # 刚执行 camera.screen.manipulator = MyManipulator() 时要执行的操作

        return False

    def on_mouse_pressed(self, button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2)->bool:
    # 鼠标按钮按下时要执行的操作
    # button: 鼠标按钮的枚举值
    # screen_pos: 鼠标按下的屏幕位置，当前视口左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素
    # global_pos: 鼠标按下的全局位置，电脑显示器左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素

        return False

    def on_mouse_released(self, button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2)->bool:
    # 鼠标按钮松开时要执行的操作
    # button: 鼠标按钮的枚举值
    # screen_pos: 鼠标松开的屏幕位置，当前视口左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素
    # global_pos: 鼠标松开的全局位置，电脑显示器左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素

        return False

    def on_mouse_double_clicked(self, button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2)->bool:
    # 鼠标按钮双击时要执行的操作
    # button: 鼠标按钮的枚举值
    # screen_pos: 鼠标双击的屏幕位置，当前视口左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素
    # global_pos: 鼠标双击的全局位置，电脑显示器左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素

        return False

    def on_mouse_moved(self, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2)->bool:
    # 鼠标移动时要执行的操作
    # screen_pos: 鼠标当前的屏幕位置，当前视口左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素
    # global_pos: 鼠标当前的全局位置，电脑显示器左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素

        return False

    def on_wheel_scrolled(self, angle:glm.vec2, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2)->bool:
    # 鼠标滚轮滚动时要执行的操作
    # angle: 鼠标滚轮滚动的角度，angle.y 为常规滚轮滚动的角度，angle.x 为横向滚轮滚动的角度
    # screen_pos: 鼠标滚轮滚动时的屏幕位置，当前视口左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素
    # global_pos: 鼠标滚轮滚动时的全局位置，电脑显示器左上角为 (0, 0)，右下为正方向，单位为像素

        return False

    def on_key_pressed(self, key:Manipulator.Key)->bool:
    # 键盘按键按下时要执行的操作
    # key: 按下的按键枚举值

        return False

    def on_key_released(self, key:Manipulator.Key)->bool:
    # 键盘按键松开时要执行的操作
    # key: 松开的按键枚举值

        return False

    def on_key_repeated(self, keys:set[Manipulator.Key])->bool:
    # 键盘按键一直按着时要执行的操作
    # keys: 当前所有按着的按键集合

        return False

在每个方法编写时，你可以访问到 self.camera 属性，表示当前操作的相机，可通过 self.camera 的 position, orientation, yaw, pitch, roll 等属性直接更改相机的空间变换。如果你想更改场景内容的话，可以通过 self.camera.scene 获取到该相机所在的场景并进行更改。

你会注意到，每个方法都需要返回一个 bool 值，返回 True 意味着需要更新视口，否则不更新，不更新意味着即使你改变了相机位置，显示内容也不会发生改变。所以记得在适当的时候 return True。

如果你觉得继承自 Manipulator 工作量太大，你只是想更改默认的操作器的一些行为，则可以直接继承自 SceneRoamManipulator 或 ModelViewManipulator 并重载里面对应的方法。

Qt 系统的额外功能

如果你使用的是 PyQt 或 PySide 界面系统，还可以在不编写 Manipulator 子类的情况下直接编写一些简单的鼠标键盘响应。每当有键盘鼠标事件发生时，camera.screen 都会有相应的信号发出，这些信号包括：

• mouse_pressed(button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2): 鼠标按钮按下信号

• mouse_released(button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2): 鼠标按钮松开信号

• mouse_double_clicked(button:Manipulator.MouseButton, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2): 鼠标双击信号

• mouse_moved(screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2): 鼠标移动信号

• wheel_scrolled(angle:glm.vec2, screen_pos:glm.vec2, global_pos:glm.vec2): 滚轮滚动信号

• key_pressed(key:Manipulator.Key): 键盘按键按下信号

• key_released(key:Manipulator.Key): 键盘按键松开信号

• key_repeated(keys:set[Manipulator.Key]): 键盘按键一直按着的信号

• frame_started(): 每一帧开始时的信号

• frame_ended(): 每一帧结束时的信号

将它们连接到你要执行操作的槽函数即可。如果想要屏蔽掉默认的响应，只需设置 camera.screen.manipulator = None 即可。