学习Unity(3)走进Transform--物体的运动

Transform组件决定了GameObject的位置,旋转(朝向)和缩放,每一个GameObject必须有一个Transform组件。

如果没有额外说明,这篇文章中的代码都放在Update方法中。


移动1

通过修改Transform.position我们可以移动一个物体:

void Update () {
    transform.position += Vector3.right * speed * Time.deltaTime ;
}

这段代码会使物体以每秒speed个单位的速度向世界坐标的右边(x轴)移动。

当已知移动方向和速度的时候,这种方式比下一种方便。

如果将Update内容改成以下代码:

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

则会朝着物体本身的右边(物体自身的x轴)移动。

对象坐标系与世界坐标系

移动2

通过public static Vector3 MoveTowards(Vector3 current, Vector3 target, float maxDistanceDelta)计算出移动过程中的Transform.position,直接赋值:

public class demoScript : MonoBehaviour {
    public Vector3 target = Vector3.right * 5;
    public float speed;

    void Update () {
        float step = speed * Time.deltaTime;
        transform.position = Vector3.MoveTowards(transform.position, target, step);
    }
}

作用是使物体以每秒speed个单位的速度向target移动。

当已知移动终点和速度的时候,这种方式比上一种方便。


移动3

调用public void Translate(Vector3 translation, Space relativeTo = Space.Self)方法。
在Update中输入以下代码:

transform.Translate(Vector3.up * speed * Time.deltaTime, Space.World);

作用是使物体以每秒speed个单位的速度向世界坐标的上方(世界y轴)移动。

此方法在已知移动方向和速度的时候比较方便。relativeTo参数的意思是以谁的坐标系为参考坐标系。


移动4

使用Vector3的静态方法public static Vector3 Lerp(Vector3 a, Vector3 b, float t)计算出起点和终点之间的值,赋值给position,与移动2的方法很相似

public Transform start;
public Transform end;
void Update() {
    transform.position = Vector3.Lerp(start.position, end.position, Time.time);
}

参数t只在[0,1]的范围有效,小于等于0的时候返回起始向量,大于等于1的时候返回终点向量。


旋转

物体的朝向有两种表示方式:欧拉角和Quaternion,两种方式有相同用的作用。
欧拉角:欧拉角由3个参数组成,也就是我们能在Inspector中设置的x、y、z。x表示这个对象绕自己的x轴的旋转角度。y、z同理.。

这种方法表示旋转比较直观。

欧拉角3参数

Quaternion:用四个数来表示旋转。Unity内部实现的时候是用这种方式表示旋转的。但是它基于复数并且直觉上不容易理解。Unity建议我们不要直接修改这四个数。


自转1

调用Transform的方法public void Rotate(Vector3 eulerAngles, Space relativeTo = Space.Self)来改变rotation。
以下代码使对象每秒钟绕着自己坐标系的x轴旋转speed度:

transform.Rotate(Vector3.right * Time.deltaTime * speed);

以下代码使对象每秒钟绕着世界坐标系的x轴旋转speed度:

transform.Rotate(Vector3.right * Time.deltaTime * speed, Space.World);

当已经知道要绕哪一条轴旋转且知道旋转的角度时,这种方法更方便。

这个方法有一个重载的版本
public void Rotate(Vector3 axis, float angle, Space relativeTo = Space.Self)
适用于已知旋转的轴线和速度的情况。


自转2

使用Vector3的静态方法public static Vector3 RotateTowards(Vector3 current, Vector3 target, float maxRadiansDelta, float maxMagnitudeDelta)计算出每一帧的角度vector,转换成Quaternion,赋值给rotation:

Vector3 targetDir = target_transf.position - transform.position;
float step = speed * Time.deltaTime;
Vector3 newDir = Vector3.RotateTowards(transform.forward, targetDir, step, 0.0F);
transform.rotation = Quaternion.LookRotation(newDir);

这段代码可以使物体的z轴指向targetDir的方向,也就会使得z轴指向target_transf(一个Transform变量)。

这种方法适用于容易算出目标指向的情况。


自转3

也可以通过Quaternion的方法public static Quaternion RotateTowards(Quaternion from, Quaternion to, float maxDegreesDelta)直接系算出每一帧的Quaternion,直接赋值给rotation:

Vector3 targetDir = target_transf.position - transform.position;
float step = speed * Time.deltaTime;
Quaternion target_Quaternion = Quaternion.LookRotation(targetDir);
transform.rotation = Quaternion.RotateTowards(transform.rotation, target_Quaternion, step);

这段代码可以使物体的z轴逐渐指向targetDir的方向,也就会使得z轴指向target_transf(一个Transform变量)。

Quaternion.LookRotation(targetDir)的作用就是返回一个与targetDir相同方向的Quaternion变量。

这种方法适用于容易算出目标指向的情况。


绕轴旋转

Transform的方法:
public void RotateAround(Vector3 point, Vector3 axis, float angle)
point指定一个世界坐标系中的点,axis指定的是轴线方向,物体就绕着经过point的轴线旋转。
以下代码使物体绕着世界坐标轴的x轴旋转,速度是每秒speed度:

transform.RotateAround (Vector3.zero, Vector3.right, speed * Time.deltaTime);

将以上代码的第一个参数改成new Vector3(10,0,0)也是一样的效果,因为它们都指定的是同一根轴!


绕物体旋转

将B作为A的子对象,然后让A自转,因为B与A的相对位置不变,所以B会绕着A转。
但是这一种方法有一种缺陷,那就是A自转的角速度只能与B公转的角速度相同。
如何解决这个问题呢?我们可以使用一个影子空对象C,让其位置始终与A相同,然后将B作为C的子对象,让C自转。结果就是B看起来是在绕着A公转了。并且这个时候可以自由设置A的自转,而不会影响B的公转。

这个方法我会在下一篇文章的实例学习中使用,读者可以对照着理解。


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