unity3D 彻底搞懂 Quaternion LookRotation FromToRotation SetLookRotation方法

我的问题是从LookRotation方法引入的。

我的场景：赛道、汽车、赛道上每隔一段摆放一个碰撞检测板；

我的目的：我在做一个赛车游戏的AI汽车导航。我使用的就是NavMeshAgent做导航，然后我发现汽车一直都是水平的，哪怕上坡下坡，也是水平的。然后我准备使用让汽车对准检测板的方法，使汽车在上下坡道时，可以使汽车顺着坡道，而不是水平。

这里为了研究“对准”这个问题，对目的进行简化：让汽车每次看向下一个检测板的位置，以便汽车可以始终方向正常的在赛道上行驶。

我使用的函数是：car.rotation = Quaternion.LookRotation(jianceban.trsansform.position - car.transform.position);

********************************************************************************LookRotation****************************************************************************

上面就是一个对LookRotation简单的应用。我突然想到了一个问题，那就是Quaternion.LookRotation（Vector3 forward）得出来的四元数，到低代表的什么意思？我知道的解释就是：“使用指定的向前方向创建一个四元数”。我是在完全搞懂之后，明白这句话意思的，我觉得应该有人还和我之前一样，比较凌乱。下面就是我的实验过程：

我的实验工程中，有这么些对象：

mainrule (0,0,0)指代的是主角，是要使用lookrotation结果的对象；

forwardtarget  主角向前的目标

upwardtarget  主角向上的目标（当研究函数Quaternion.LookRotation(Vector3 forward, Vector3 upward)时，才用得上这个对象）

direction (0,0,0)主角三个方向的放大版，每个棍有圆球的一边为正方向，用来方便观察主角方向变化

mainCamera上挂的关键代码如下

	void Update () {
		Quaternion qua = Quaternion.LookRotation (forwardTarget.position - mainRule.position/*, upwardTarget.position - mainRule.position*/);
		text.text = qua.eulerAngles.ToString ();
		line.rotation = qua;
		line.position = mainRule.position;
	}

其中line，就是上面的direction。

实验一：

设置forwardtarget 坐标（6, 0, 0），这个时候如上图所示,direction的z轴指向了forwardtarget;

设置forwardtarget 坐标 (6,0,6),时 ，不再上图了，direction的z轴继续指向forwardtarget。

结论：LookRotation的参数forward，就是说，使当前向量的Z轴向量指向ForwardTarget需要的旋转量。之所以叫做ForwardTarget，是因为forward一般就指的是向前方向向量(1,0,0)。

实验二：

去掉上述代码中的一个注释，我们来实验：lookrotation(vector3 forward, vector3 upward)

设置forwardtarget坐标（6,0,6)

再设置upwards坐标（-6,6,0）

你看，在z轴对准红球的基础上，y轴，对准了绿球，当然由于z轴y轴有90度夹角，y轴不可能完全对准了。

其实说白了，LookRotation的含义就是，计算让Z轴对齐forward，让y轴对齐upward 所需要的旋转四元数。

*****************************************************************************SetLookRotation************************************************************************

SetLookRotation这个函数和lookrotation这个函数作用一样，区别就是，SetLookRotation是Quaternion的成员函数，也即是说，对某对象的rotation调用SetLookRotation方法，等同于将LookRotation计算出来的值赋值给某对象的Rotation。

****************************************************************************FromToRotation**************************************************************************

static Quaternion FromToRotation(Vector3 fromDiection, Vector3 toDirection)

根据两个向量计算出旋转量，计算出来的旋转量为从fromDiection,旋转到toDirection的旋转量。

这句话意思很明显了。就是计算旋转量。

那么LookRotation(Vector3 forward)计算的是，Z轴旋转到forward的旋转量。

推出：Quaternion.LookRotation(new Vector3(1,0,0)) == Quaternion.FromToRotation(Vector3.forward, new Vector3(1,0,0));

因为前者就是计算向前向量到当前向量（1,0,0）的旋转量的，其实现过程就是后者喽。

有一篇博客写的特别好，推荐下：

http://blog.csdn.net/kfqcome/article/details/10729551