Unity3D 自由视角代码之解析

效果：实现对物体的自由视角观察

本代码是《Unity3D游戏开发》一书中，7-11的例子,其中有几处注释是我个人的分析

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour {
	//摄像机参照的模型
	public Transform target;
	//摄像机距离模型的默认距离
	public float distance = 20.0f;
	//鼠标在x轴和y轴方向移动的速度
	float x;
	float y;
	//限制旋转角度的最小值与最大值
	float yMinLimit = -20.0f;
	float yMaxLimit = 80.0f;
	//鼠标在x和y轴方向移动的速度
	float xSpeed = 250.0f;
	float ySpeed = 120.0f;
	// Use this for initialization
	void Start () {
		//初始化x和y轴角度，使其等于参照模型的角度
		Vector2 Angles = transform.eulerAngles;
		x = Angles.y;
		y = Angles.x;

		if (gameObject.GetComponent() != null) {
			gameObject.GetComponent().freezeRotation = true;
		}
		//Debug.Log (this.transform == this.gameObject.transform);

	}
	void LateUpdate()
	{
		if(target)
		{
			//我的分析：1.根据垂直方向的增减量修改摄像机距离参照物的距离
			distance += Input.GetAxis("Vertical");
			//根据鼠标移动修改摄像机的角度
			x += Input.GetAxis ("Mouse X") * xSpeed * 0.02f;
			y -= Input.GetAxis ("Mouse Y") * ySpeed * 0.02f;
			//我的分析：2.这句相当于限制了摄像机在X轴方向上的视觉范围
			y = ClampAngle(y, yMinLimit, yMaxLimit);
			//我的分析：3.刚开始我还在纠结为什么将y作为X轴的旋转角度量，将x作为Y轴的角度旋转量。但仔细一想，这里的x和y分别就指的是鼠标水平方向和垂直方向的移动量，对应的不就刚好是y轴方向的转动与x轴方向的转动么，哈哈
			Quaternion rotation = Quaternion.Euler (y,x,0);
			//我的分析：4.这一句就比较有意思了，后面详解
			Vector3 position = rotation * new Vector3(0.0f, 0.0f, -distance) + target.position;
			Debug.Log (position.ToString());
			//设置摄像机的位置与旋转
			transform.rotation = rotation;
			transform.position = position;
		}
	}
	float ClampAngle(float angle, float min, float max)
	{
		//我的分析：5.这里之所以要加360，因为比如-380,与-20是等价的
		if(angle < -360)
		{
			angle += 360;
		}
		if (angle > 360) {
			angle -= 360;
		}
		return Mathf.Clamp (angle, min, max);
	}
	
	// Update is called once per frame
	void Update () {
	
	}
}

以上我的分析部分作出以下解释：

请看行号：35   ------> 1.这个例子是固定的Distance,但明显在操作的时候，是希望可以自己调节的拉近的，就可以采用↑ ↓来控制远近；

请看行号：40   ------>2.至于为什么角度要限制在-20到80度之间，请看图：

摄像机从正方移到俯视角度观察，请看咖啡色的线，就是80°，那为什么是正80°呢？请看银灰色的虚线，这个银灰色的虚线箭头是那根咖啡色的箭头的平行线，也就是说，其实摄像机是顺时针旋转了80°，当然是正了。

同理，橙色的线代表了摄像机转为仰视坦克的极限位置，黄色虚线是对橙色的箭头做了平行，也就是逆时针20°，当然是负了。

这就是[80°，-20°]的来源。

这样也是因为这个自由视角的的设定是:x轴上的旋转小于100°就够了，如果超过了100°，摄像机就是反的了没有意义。如果想看坦卡另外一边，通过旋转Y轴绕到另一边查看即可。

请看行号：45 ------> 4.Vector3 position = rotation * new Vector3(0.0f, 0.0f, -distance) + target.position;

这一句是为了算出来当前摄像机的位置；

分析有两点：1）保证摄像机与目标的距离为distance，

2)  保证摄像机面向目标

1）的思路很简单，就是从目标位置（target.position）加上相机距离目标的向量，就是相机的位置；

2）怎么让相机面向目标？关键就在于-distance的这个负号！！！

我把这个是这样理解的；

请看图：

从图中我们可以看到，如果想让摄像机面向目标，也就是target.position - camera.position ，那么z方向就是-20.

这样达到的效果就是：如果水平方向移动鼠标，相机一直绕着坦克转：

那么我很好奇，如果distance是正的呢？

就是上面的效果，相机一直别想看到坦克了