镜头跟随
在实现第三人称时，镜头问题困扰了我一整天，参考了官方的脚本 SmoothFollow，虽然能实现镜头跟在人物身后，但是发现几个问题。
- 脚本实现太繁琐，有几个属性目前根本就用不到。
- 人物旋转时不能控制摄像机跟着旋转，也就是说，不能让镜头一直跟在人物身后。
脚本代码如下：
public class SmoothFollow : MonoBehaviour
{
// The target we are following
[SerializeField]
private Transform target;
// The distance in the x-z plane to the target
[SerializeField]
private float distance = 10.0f;
// the height we want the camera to be above the target
[SerializeField]
private float height = 5.0f;
[SerializeField]
private float rotationDamping;
[SerializeField]
private float heightDamping;
// Use this for initialization
void Start() { }
// Update is called once per frame
void LateUpdate()
{
// Early out if we don't have a target
if (!target)
return;
// Calculate the current rotation angles
var wantedRotationAngle = target.eulerAngles.y;
var wantedHeight = target.position.y + height;
var currentRotationAngle = transform.eulerAngles.y;
var currentHeight = transform.position.y;
// Damp the rotation around the y-axis
currentRotationAngle = Mathf.LerpAngle(currentRotationAngle, wantedRotationAngle, rotationDamping * Time.deltaTime);
// Damp the height
currentHeight = Mathf.Lerp(currentHeight, wantedHeight, heightDamping * Time.deltaTime);
// Convert the angle into a rotation
var currentRotation = Quaternion.Euler(0, currentRotationAngle, 0);
// Set the position of the camera on the x-z plane to:
// distance meters behind the target
transform.position = target.position;
transform.position -= currentRotation * Vector3.forward * distance;
// Set the height of the camera
transform.position = new Vector3(transform.position.x ,currentHeight , transform.position.z);
// Always look at the target
transform.LookAt(target);
}
}
其中的[SerializeField]可以实现private属性在inspect面板中出现，虽然目前不知道有什么好处，但是在安全性应该会有所提升，所以我也就这么用了。
其中的两个属性damping测试了半天，还是没理解具体是啥意思，而height和distance属性也没有起到我所需要的效果。
于是自己动手，直接把所有注释掉，仅需要：
[SerializeField]
private Transform lookAtTarget;
//transfrom.lookAt的距离差
[SerializeField]
private Vector3 lookAtOffset;
//初始向量差 用来保持距离不变
private Vector3 originVector;
inspect面板是这样的：
实现远离非常简单，只要在初始场景里设置好初始相机和target的相对位置，像这样。
在
start方法里设置originVector:
originVector =new Vector3(target.position.x-transform.position.x,target.position.y-transform.position.y,target.position.z-transform.position.z);
Update方法里实现：
transform.position = target.position - originVector;
transform.LookAt (target.position+lookAtOffset);
大功告成。已经实现了原版的SmoothFollow的功能，这时候问题又来了，相机一直跟在人物的身后，不会旋转。
旋转是个大麻烦。
涉及到欧拉角或者四元数，研究了半天，想到几个解决方案。
- 对originVector做旋转：重新规划坐标，获得每一次旋转以后的坐标点，而不是直接使用两个向量的向量差。
- 先正常旋转，然后利用
RotateAround方法完成绕人物旋转。
其实仔细观察会发现，人物的旋转，只有Vector3.up，也就是y方向上的旋转，旋转角度就是每次前后的欧拉角y方向之差，只需要进行四元数和欧拉角的转换，而第一种解决方案，涉及三角函数和坐标系变换，非常困难，试了很久依旧没有搞定，于是用第二种解决方案。
添加属性：
//记录上一frame的旋转角度
private Vector3 lastFrameTargetRoation;
start方法里：
lastFrameTargetRoation = target.rotation.eulerAngles;
update方法的完整代码：
transform.position = target.position - originVector;
transform.RotateAround(target.position,Vector3.up,target.rotation.eulerAngles.y - lastFrameTargetRoation.y);
lastFrameTargetRoation = target.rotation.eulerAngles;
originVector =new Vector3(target.position.x-transform.position.x,target.position.y-transform.position.y,target.position.z-transform.position.z);
就搞定了。
鼠标右键控制镜头
首先当然是要捕捉鼠标右键的状态了，只有长按并且拖动才是对视角的控制，官方的鼠标事件并没有这样的事件。于是用一个变量来记录。
//鼠标旋转视野的速度
[SerializeField]
private float mouseTurnedSpeed = 0.3f;
//鼠标右键控制镜头旋转的代码
private bool rightButtonDonwed;
一开始想要使用onMouseXXX方法来监控鼠标的点击操作，官方文档是这么说的。试了发现并没有调用这些方法。
也就是说这些方法只有当鼠标在相应的物体上点击才有效，而镜头视角显然是对着空气，总不能把空气作为一个GameObject，因此就在Update方法里修改。
//记录鼠标右键是否按下的状态
if (Input.GetMouseButton (1) && Input.GetMouseButtonDown (1)) {
rightButtonDonwed = true;
}
if (Input.GetMouseButtonUp (1)) {
rightButtonDonwed = false;
}
这样就能得到鼠标右键是否是按下的状态，接着用如下代码控制X轴的旋转。（X代表左右，Z代表前后，Y代表上下）
//获取鼠标旋转的度数 横轴
float rotationAmount = Input.GetAxis ("Mouse X") * mouseTurnedSpeed * Time.deltaTime;
//最终的旋转读书
transform.RotateAround (target.position, Vector3.up, rotationAmount*360);
//人物也旋转 保证镜头始终对着人物背面
target.RotateAround(target.position, Vector3.up, rotationAmount*360);
X轴的旋转十分简单，接下来是Y轴的上下镜头旋转，参考了第一人称视角的解决方案，发现第三人称跟第一人称完全不一样，需要获取一个旋转轴，也就是平行于当前平面，垂直于Y轴的向量，如下图。
旋转轴利用两向量垂直的乘积等于0的公式算出来。以下是y轴旋转代码。
//纵轴
float rotationAmountY = Input.GetAxis ("Mouse Y") * mouseTurnedSpeed * Time.deltaTime;
Vector3 yCenter = new Vector3 (-originVector.z / originVector.x, target.position.y, 1);
transform.RotateAround (target.position,yCenter,rotationAmountY*360);
鼠标滚轮拉近/远
右键的问题解决了，接下来就是鼠标滚轮的问题了。原理很简单，只要改变差值向量就可以，直接附上代码。
//变动的距离
float changeDistance = Input.GetAxis ("Mouse ScrollWheel") ;
//单前的距离
float currentDistance = originVector.magnitude;
//单位向量
Vector3 miniVector = originVector.normalized;
//获取新的向量
originVector = miniVector*(currentDistance-changeDistance*Time.deltaTime*100);
至此第三人称视角初步完美解决。（极限情况暂未考虑）
最后附上完整的代码，绑定到摄像机就可以了。
using UnityEngine;
namespace UnityStandardAssets.Utility
{
public class SmoothFollow : MonoBehaviour
{
// The target we are following
[SerializeField]
private Transform target;
// The distance in the x-z plane to the target
[SerializeField]
private Transform lookAtTarget;
[SerializeField]
private Vector3 lookAtOffset;
//初始向量差 用来保持距离不变
private Vector3 originVector;
//记录上一frame的旋转叫
private Vector3 lastFrameTargetRoation;
//鼠标旋转视野的速度
[SerializeField]
private float mouseTurnedSpeed = 0.3f;
//鼠标右键控制镜头旋转的代码
private bool rightButtonDonwed;
// Use this for initialization
void Start() {
//获取当前的distance和height
originVector =new Vector3(target.position.x-transform.position.x,target.position.y-transform.position.y,target.position.z-transform.position.z);
rightButtonDonwed = false;
lastFrameTargetRoation = target.rotation.eulerAngles;
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
//变动的距离
float changeDistance = Input.GetAxis ("Mouse ScrollWheel") ;
//单前的距离
float currentDistance = originVector.magnitude;
//单位向量
Vector3 miniVector = originVector.normalized;
//获取新的向量
originVector = miniVector*(currentDistance-changeDistance*Time.deltaTime*100);
//记录鼠标右键是否按下的状态
if (Input.GetMouseButton (1) && Input.GetMouseButtonDown (1)) {
rightButtonDonwed = true;
}
if (Input.GetMouseButtonUp (1)) {
rightButtonDonwed = false;
}
transform.position = target.position - originVector;
print (rightButtonDonwed);
if (rightButtonDonwed) {
//获取鼠标旋转的度数 横轴
float rotationAmount = Input.GetAxis ("Mouse X") * mouseTurnedSpeed * Time.deltaTime;
//最终的旋转读书
transform.RotateAround (target.position, Vector3.up, rotationAmount*360);
//人物也旋转 保证镜头始终对着人物背面
target.RotateAround(target.position, Vector3.up, rotationAmount*360);
//纵轴
float rotationAmountY = Input.GetAxis ("Mouse Y") * mouseTurnedSpeed * Time.deltaTime;
Vector3 yCenter = new Vector3 (-originVector.z / originVector.x, target.position.y, 1);
transform.RotateAround (target.position,yCenter,rotationAmountY*360);
} else {
transform.RotateAround(target.position,Vector3.up,target.rotation.eulerAngles.y - lastFrameTargetRoation.y);
}
lastFrameTargetRoation = target.rotation.eulerAngles;
originVector =new Vector3(target.position.x-transform.position.x,target.position.y-transform.position.y,target.position.z-transform.position.z);
}
}
}
