[Unity3D] 物体移动与相机跟随

物体移动:http://www.manew.com/thread-114623-1-1.html

一、Transform类 (两种)

Transform 组件用于描述物体在空间中的状态,它包括位置(position),旋转(rotation)和缩放(scale)。其实所有的移动都会导致position的改变

1、transform.position += new Vector3 ( 0,0,3 );

这里所说的通过Transform组件来移动物体,指的是直接操作Transform来控制物体的位置(position)。

改变方式可以是自定义的三位向量,也可以是transform的自身方向,也可以是vector3的世界坐标方向

局部(自身)坐标,只有坐标轴的正方向没有负方向

Transform.forward 向前

Transform.right 向右

Transform.up 向上

世界坐标

Vector3.forward 向前

Vector3.back 向后

Vector3.left 向左

Vector3.right 向右

Vector3.up 向上

Vector3.down 向下

Vector3.zero 零点

Vector3.one 指向(1,1,1)的单位向量

void Update(){

        //局部坐标 Local

        //transform.position += transform.forward * Time.deltaTime;

        //transform.position += transform.right * Time.deltaTime;

        //transform.position += transform.up * Time.deltaTime;

        //世界坐标 Global

        //transform.position += new Vector3(0, 0, 2) * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.forward * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.back * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.left * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.right * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.up * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.down * Time.deltaTime;

        //transform.position += Vector3.one * Time.deltaTime;

    }

2、Transform.Translate ( transform.forward * Time.deltaTime );

该方法可以将物体从当前位置,移动到指定位置,并且可以选择参照的坐标系。 当需要进行坐标系转换时,可以考虑使用该方法以省去转换坐标系的步骤。

void Update(){

        //在使用transform自身局部坐标时,第二个参数的作用不大

        //transform.Translate(transform.forward * Time.deltaTime);

        //transform.Translate(transform.forward * Time.deltaTime, Space.Self);

        //transform.Translate(transform.forward * Time.deltaTime, Space.World);

        //不写第二个参数,默认局部坐标,使用第二个参数设置为世界坐标时使用世界坐标系

        //transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime);

        //transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime, Space.Self);

        //transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime, Space.World);

    }

二、Vector3类 (四种)

Vector3 既可以表示三维空间中的一个点,也可以表示一个向量。

这三个方法均为插值方法, Lerp为线性插值,Slerp为球形插值,MoveTowards在Lerp的基础上增加了限制最大速度功能。

当需要从指定A点移动到B点时,可以考虑时候这些方法。

1、Vector3.MoveTowards();匀速移动到目标点

void Update(){

        //参数1,自身position。  参数2,目标点position,

        //参数3,移动速度,  0不动,>0朝向目标移动,

//<0朝向目标点的向量相反方向移动,这时,物体只有运动方向,不再有目标点

        transform.position = Vector3.MoveTowards(transform.position, new Vector3(0, 0, 5), speed * Time.deltaTime);

}

2、Vector3.Lerp();线性插值

void Update(){

        //参数1,自身position。  参数2,目标点position,

        //参数3,移动剩余距离的百分比距离 ,赋值范围(0,1)数值越大运动越快

        transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, new Vector3(0, 0.5f, 20), speed);

}

3、Vector3.Slerp();球形(弧形)插值

void Update(){

        //参数1,自身position。  参数2,目标点position,

        //参数3,移动剩余距离的百分比距离 ,赋值范围(0,1)数值越大运动越快

        transform.position = Vector3.Slerp(transform.position, new Vector3(0, 0.5f, 20), speed);

}

注意:因为插值移动需要不止一帧的时间才能到达目标,所以不要把插值移动放到Update中执行,尽量不要设置限制条件。

4、Vector3.SmoothDamp();平滑阻尼

该方法是可以平滑的从A逐渐移动到B点,并且可以控制速度,最常见的用法是相机跟随目标。

public static Vector3 SmoothDamp(

Vector3 current, //当前物体位置

Vector3 target, //目标位置

ref Vector3 currentVelocity, //当前速度,这个值由你每次调用这个函数时被修改

//虽然使用ref关键字,不过函数运行时会自动修改

//一般传入参数值为0

float smoothTime, //到达目标的大约时间,较小的值将快速到达目标 ,数值越大走的越慢

float maxSpeed = Mathf.Infinity,//选择允许你限制的最大速度(默认为正无穷)

float deltaTime = Time.deltaTime//自上次调用这个函数的时间(默认为Time.deltaTime) );

例如:

using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;

    Vector3 distance;

    public float speed;

Vector3 ve;

    void Start(){

        distance = transform.position - player.position;

    }

    void LateUpdate(){

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, player.position + distance, ref ve, 0);

    }

}

三、Rigidbody类 (三种)

Rigidbody组件用于模拟物体的物理状态,比如物体受重力影响,物体被碰撞后的击飞等等。

注意:

1、关于Rigidbody的调用均应放在FixedUpdate方法中,该方法会在每一次执行物理模拟前被调用。

2、使用加速度有两种方式,

(1)、第一是rigid.velocity += transform.forward * 100;

(2)、第二是rigid.AddForce(transform.forward * speed, ForceMode.Acceleration);

1、Rigidbody.velocity 物理速度

设置刚体速度可以让物体运动并且忽略静摩擦力,这会让物体快速从静止状态进入运动状态。

using UnityEngine;

public class MoveTest : MonoBehaviour{

    Rigidbody rigid;

    void Start(){

        rigid = GetComponent();

    }

    void FixedUpdate(){

        //加速运动

        //rigid.velocity += transform.forward * 100;

        //瞬间速度

        //if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))

        //    rigid.velocity = transform.forward * 100;

    }

}2、Rigidbody.AddForce();添加力

给刚体添加一个方向的力,这种方式适合模拟物体在外力的作用下的运动状态。

using UnityEngine;

public class MoveTest : MonoBehaviour{

    Rigidbody rigid;

    public float speed;

    void Start(){

        rigid = GetComponent();

    }

    void FixedUpdate(){

        //添加默认类型的力

        //rigid.AddForce(transform.forward * speed);

        //ForceMode.Acceleration 向刚性物体增加一个连续的加速度,忽略它的质量。

        //rigid.AddForce(transform.forward * speed, ForceMode.Acceleration);

        //ForceMode.Force 用它的质量,给刚性体增加一个连续的力。

        //rigid.AddForce(transform.forward * speed, ForceMode.Force);

        //ForceMode.Impulse 用它的质量,给刚体增加一个瞬间的力。

        //rigid.AddForce(transform.forward * speed, ForceMode.Impulse);

        //ForceMode.VelocityChange 在刚开始的时候增加一个瞬时速度变化,忽略它的质量。

        //rigid.AddForce(transform.forward * speed, ForceMode.VelocityChange);

    }

}

3、Rigidbody.MovePosition();移动位置

刚体受到物理约束的情况下,移动到指定点。

using UnityEngine;

public class MoveTest : MonoBehaviour{

    Rigidbody rigid;

    public float speed;

    void Start(){

        rigid = GetComponent();

    }

void FixedUpdate(){

//移动到(0,0,1)的位置

        rigid.MovePosition(transform.forward);

    }

}

四、CharacterController类 (两种)

CharacterController用于控制第一人称或第三人称角色的运动,使用这种方式可以模拟人的一些行为,比如限制角色爬坡的最大斜度,步伐的高度等。

1、CharacterController.SimpleMove();

按m/s运动,用于模拟简单运动,并且自动应用重力,返回值表示角色当前是否着地。

using UnityEngine;

public class MoveTest : MonoBehaviour{

    CharacterController character;

public float speed;

    void Start(){

        character = GetComponent();

    }

    void FixedUpdate(){

        character.SimpleMove(transform.forward * speed);

    }

}

2、CharacterController.Move();

按帧运动,模拟更复杂的运动,重力需要通过代码实现,返回值表示角色与周围的碰撞信息。

using UnityEngine;

public class MoveTest : MonoBehaviour{

    CharacterController character;

    public float speed;

    void Start(){

        character = GetComponent();

    }

    void FixedUpdate(){

        character.Move(transform.forward * speed);

    }

}





相机跟随:

http://www.manew.com/thread-114711-1-1.html

相机跟随一般写在生命周期LateUpdate中1、最简单,无代码,固定距离,固定视角

最简单的就是 直接 把主相机作为Player角色的子物体,并自行固定好相机的位置和角度

优点:使用方便

缺点:使用不灵活,相机转动死板,体验不好,相机瞬间移动位置

2、代码控制,固定距离,固定视角,对1进行改进

设置一个空的GameObject,并且与Player的旋转和位置保持一致,然后将主相机设置成该GameObject的子对象。这种做法和方案1 相似。

using UnityEngine;

/// 

/// 创建一个空物体,

/// 此空物体的位置信息始终与主角的位置信息保持一致,

/// 主相机或主角相机给此空物体当子物体

/// 当主角死亡时,空物体的位置信息更新为上一帧主角的位置信息

/// 

public class CameraTest : MonoBehaviour{

    public Transform player;

    Vector3 tempPostion;

Quaternion tempRotation;

    void Update(){

        if (player){

            transform.position = player.position;

            transform.rotation = player.rotation;

        }

        else{

            transform.position = tempPostion;

            transform.rotation = tempRotation;

        }

        tempPostion = player.position;

        tempRotation = player.rotation;

    }

}(这种做法好处在于 当模拟角色死亡倒地的时候不会获取不到人物信息,如果采用方案 1 ,只能是重新创建一个相机,因为角色倒地的时候,子物体相机也会视角倒地,所以效率肯定方案2 高)

优点:使用方便,适合大部分游戏模式

缺点:使用不灵活,相机转动死板(强制位移),体验不好

3、代码控制,固定距离,固定视角,直接移动,不会旋转

使用代码获取到一个相机的初始位置与人物之间的差值向量,在给相机赋值时再用这个差值向量与人物坐标求出相机的实时位置


using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;

Vector3 distance;

    void Start(){

        distance = transform.position - player.position;

    }

    void LateUpdate(){

        transform.position = player.position + distance;

    }

}

优点:简单,方便,

缺点:无法一直跟随角色身后,适合固定视角游戏

4、代码控制,固定距离,固定视角,插值移动(因为Update和LateUpdate刷新率不同,会有抖动现象)

using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;

    Vector3 distance;

    public float speed;

    void Start(){

        distance = transform.position - player.position;

    }

    void LateUpdate(){

        transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, player.position + distance, Time.deltaTime * speed);

    }

}

不建议使用

5、代码控制,固定距离,固定视角,平滑阻尼移动

using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;

    Vector3 distance;

    public float speed;

Vector3 ve;

    void Start(){

        distance = transform.position - player.position;

    }

    void LateUpdate(){

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, player.position + distance, ref ve, 0);

    }

}

代码实现相机跟随物体,可使用一个接口函数Vector3.SmoothDamp() 平滑阻尼。 函数介绍:随着时间的推移,逐渐改变一个向量朝向预期的目标(有点类似受阻力减速运动) 在官方的手册里也有推荐用此函数来实现 平滑的相机跟随

public static Vector3 SmoothDamp(

Vector3 current, //当前物体位置

Vector3 target, //目标位置

ref Vector3 currentVelocity, //当前速度,这个值由你每次调用这个函数时被修改

//虽然使用ref关键字,不过函数运行时会自动修改

//一般传入参数值为0

float smoothTime, //到达目标的大约时间,较小的值将快速到达目标

float maxSpeed = Mathf.Infinity,//选择允许你限制的最大速度(默认为正无穷)

float deltaTime = Time.deltaTime//自上次调用这个函数的时间(默认为Time.deltaTime) );

6、代码控制,固定距离,跟随主角视角,平滑阻尼移动,看向主角

要使相机始终跟随主角身后,就要始终更新相机的位置在主角的Y轴后面,于是手动设置设置相机相对于主角的距离

using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;    //角色位置信息

    Vector3 off;                //相机目标点位置信息

    Vector3 ve;                 //平滑阻尼的返回值

    Quaternion angel;           //相机看向目标的旋转值

    public float hight;         //相机的高度

public float foward;        //相机在角色后的距离

    void LateUpdate(){

        off = player.position + hight * player.up - foward * player.forward;

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, off, ref ve, 0);

        transform.LookAt(player.position);

    }

}

这样的注视,相机移动还是太快

7、代码控制,固定距离,平滑的旋转相机,平滑阻尼移动,看向主角

using UnityEngine;

public class CameraTest2 : MonoBehaviour{

    public Transform player;    //角色位置信息

    Vector3 off;                //相机目标点位置信息

    public float speed;         //相机移动速度

    Vector3 ve;                 //平滑阻尼的返回值

    Quaternion angel;           //相机看向目标的旋转值

    public float hight;         //相机的高度

    public float foward;        //相机在角色后的距离

    void LateUpdate(){

        off = player.position + hight * player.up - foward * player.forward;

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, off, ref ve, 0);

//看向向量指向的方向

        angel = Quaternion.LookRotation(player.position - off);

        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, angel, Time.deltaTime * speed);

    }

}

8、代码控制,固定距离,平滑的旋转相机,平滑阻尼移动,看向主角,有物体遮挡(方法一)

using UnityEngine;

/// 

/// 相机进行射线检测,如果检测不到主角,

/// 就在起始点与结束点(主角头顶的一个点)之间寻找几个点,

/// 直到找到可以看到主角的点

/// 

public class CameraTest2 : MonoBehaviour

{

    public Transform player;    //角色位置信息

    Vector3[] v3;        //相机自动找寻的位置点

    public int num;             //相机临时点的个数

    public Vector3 start;       //相机开始时的位置

    public Vector3 end;         //相机没有找到主角时的位置

    Vector3 tagetPostion;       //相机看向的目标点

    Vector3 ve3;                //平滑阻尼的ref参数

    Quaternion angel;           //相机看向目标的旋转值

    public float speed;         //相机移动速度

    void Start()

    {

        //外界赋值数组长度

        v3 = new Vector3[num];

    }

    void LateUpdate()

    {

        //记录相机初始位置

        start = player.position + player.up * 2.0f - player.forward * 3.0f;

        //记录相机最终位置

        end = player.position + player.up * 5.0f;

        //相机目标位置,开始等于初始位置

        tagetPostion = start;

        v3[0] = start;

        v3[num - 1] = end;

        //动态获取相机的几个点

        for (int i = 1; i < num; i++)

        {

            v3[i] = Vector3.Lerp(start, end, i / num);

        }

        //判断相机在那个点可以看到主角

        for (int i = 0; i < num; i++)

        {

            if (Function(v3[i]))

            {

                tagetPostion = v3[i];

                break;

            }

            if (i == num - 1)

            {

                tagetPostion = end;

            }

        }

        //主角的移动和看向

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, tagetPostion, ref ve3, 0);

        angel = Quaternion.LookRotation(player.position - tagetPostion);

        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, angel, speed);

    }

    /// 

    /// 射线检测,相机是否能照到主角

    /// 

    /// 计算射线发射的方向

    /// 是否检测到

    bool Function(Vector3 v3)

    {

        RaycastHit hit;

        if (Physics.Raycast(v3, player.position - v3, out hit))

        {

            if (hit.collider.tag == "Player")

            {

                return true;

            }

        }

        return false;

    }

}

9、代码控制,固定距离,平滑的旋转相机,平滑阻尼移动,看向主角,有物体遮挡(方法二)

using UnityEngine;

/// 

/// 从主角发射射线检测相机的位置

/// 检测不到,就把相机移动到,射线的碰撞点的前面

/// 

public class CameraTest2 : MonoBehaviour

{

    public Transform player;            //角色头部(设置空物体)位置信息

    private Vector3 tagetPostion;       //相机看向的目标点

    private Vector3 ve3;                //平滑阻尼的ref参数

    Quaternion angel;                   //相机看向目标的旋转值

    public float speed;                 //相机移动速度

    public float upFloat;               //Y轴上升距离

    public float backFloat;             //Z轴与主角的距离

    void LateUpdate()

    {

        //记录相机初始位置

        tagetPostion = player.position + player.up * upFloat - player.forward * backFloat;

        [size=12.6667px]//刷新相机目标点的坐标

        tagetPostion = Function(tagetPostion);

        //主角的移动和看向

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, tagetPostion, ref ve3, 0);

        angel = Quaternion.LookRotation(player.position - tagetPostion);

        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, angel, speed);

    }

    /// 

    /// 射线检测,主角向后检测是否有相机跟随

    /// 

    /// 用来计算射线发射的方向

    /// 是否检测到

    Vector3 Function(Vector3 v3)

    {

        RaycastHit hit;

        if (Physics.Raycast(player.position, v3 - player.position, out hit, 5.0f))

        {

            if (hit.collider.tag != "MainCamera")

            {

                v3 = hit.point + transform.forward * 0.5f;

            }

        }

        return v3;

    }

}

10、代码控制,固定距离,平滑的旋转相机,平滑阻尼移动,看向主角,有物体遮挡,结合手游中相机的旋转和复位

using UnityEngine;

/// 

/// 相机进行射线检测,如果检测不到主角,

/// 就在起始点与结束点之间寻找几个点,

/// 直到找到可以看到主角的点

/// 在游戏中玩家可以用鼠标控制相机的旋转

/// 

public class CameraTest2 : MonoBehaviour

{

    public Transform player;    //角色位置信息

    Vector3[] v3;        //相机自动找寻的位置点

    public int num;             //相机临时点的个数

    public Vector3 start;       //相机开始时的位置

    public Vector3 end;         //相机没有找到主角时的位置

    Vector3 tagetPostion;       //相机看向的目标点

    Vector3 ve3;                //平滑阻尼的ref参数

    Quaternion angel;           //相机看向目标的旋转值

    public float speed;         //相机移动速度

    void Start()

    {

        //外界赋值数组长度

        v3 = new Vector3[num];

    }

    void LateUpdate()

    {

        //记录相机初始位置

        start = player.position + player.up * 2.0f - player.forward * 3.0f;

        //记录相机最终位置

        end = player.position + player.up * 5.0f;

        //鼠标控制相机的旋转

        if (Input.GetMouseButton(1))

        {

            //记录相机的初始位置和旋转角度

            Vector3 pos = transform.position;

            Vector3 rot = transform.eulerAngles;

            //让相机绕着指定轴向旋转

            transform.RotateAround(transform.position, Vector3.up, Input.GetAxis("Mouse X") * 10);

            transform.RotateAround(transform.position, Vector3.left, -Input.GetAxis("Mouse Y") * 10);

            //限制相机的绕X旋转的角度

            if (transform.eulerAngles.x < -60 || transform.eulerAngles.x > 60)

            {

                transform.position = pos;

                transform.eulerAngles = rot;

            }

            return;

        }

        //相机目标位置,开始等于初始位置

        tagetPostion = start;

        v3[0] = start;

        v3[num - 1] = end;

        //动态获取相机的几个点

        for (int i = 1; i < num; i++)

        {

            v3[i] = Vector3.Lerp(start, end, i / num);

        }

        //判断相机在那个点可以看到主角

        for (int i = 0; i < num; i++)

        {

            if (Function(v3[i]))

            {

                tagetPostion = v3[i];

                break;

            }

            if (i == num - 1)

            {

                tagetPostion = end;

            }

        }

        //主角的移动和看向

        transform.position = Vector3.SmoothDamp(transform.position, tagetPostion, ref ve3, 0);

        angel = Quaternion.LookRotation(player.position - tagetPostion);

        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, angel, speed);

    }

    /// 

    /// 射线检测,相机是否能照到主角

    /// 

    /// 计算射线发射的方向

    /// 是否检测到

    bool Function(Vector3 v3)

    {

        RaycastHit hit;

        if (Physics.Raycast(v3, player.position - v3, out hit))

        {

            if (hit.collider.tag == "Player")

            {

                return true;

            }

        }

        return false;

    }

}

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