跟随算法

要实现3D摄像机的控制第一步就是先实现摄像机跟随物体移动。
要想让相机跟随物体移动，就要明白在一定角度下相机与物体的位置关系。

首先设置相机与物体之间的距离distance,相机与xz平面的角度为roll
所以根据三角关系可以求得映射在xz平面的距离d为distancecos(rool),相机高度为distancesin(roll)。
如下图

现在就可以确定相机的高度了即y轴的坐标相机的y轴坐标应该为 Camera.Main.y=物体.y+height

在xz平面中，设相机与物体的距离为d(就是上面说的那个d，distance映射在xz平面的长度),相机的旋转角度为rot。根据下图可以看到，相机与物体的连线与x轴的角度为rot-180.根据三角函数，既可以得出x轴的位移为d*sin(rot)，z轴的位移为d*cos(rot)。
所以说开始的时候指定distance和rot和roll就可以实现跟随了。实现跟随的代码如下

public class CameraFollow : MonoBehaviour
{//距离public float distance = 15;//横向角度public float rot = 0;//纵向角度  30d度public float roll = 30f * Mathf.PI * 2 / 360;//目标物体public GameObject target;private void Start(){target = GameObject.Find("Black Track");}private void LateUpdate(){if (target == null)return;if (Camera.main == null)return;//目标的坐标Vector3 targetPos = target.transform.position;//用三角函数计算相机的位置Vector3 cameraPos;float d = distance * Mathf.Cos(roll);float height = distance * Mathf.Sin(roll);cameraPos.x = targetPos.x + d * Mathf.Cos(rot);cameraPos.z = targetPos.z + d * Mathf.Sin(rot);cameraPos.y = targetPos.y + height;Camera.main.transform.position = cameraPos;Camera.main.transform.LookAt(target.transform);}
}

在跟随的时候我们可以在要跟随的物体下放置一个子物体命名为cameraPoint使相机对准这个子物体从而方便的更改摄像机的视角。
所以在物体下添加一个cameraPoint的子物体

并且添加代码

//设置目标public void SetTarget(GameObject target){if (target.transform.Find("cameraPoint") != null)this.target = target.transform.Find("cameraPoint").gameObject;elsethis.target = target;}

如果准的物体有名为cameraPoint的子物体，那么相机对准cameraPoint子物体。

横向与纵向旋转摄像机

当鼠标向左移动时，相机随之左转，当鼠标向右移动时，相机随之右转。
Unity的输入轴Mouse X 和 Mouse Y 代表着鼠标的移动增量，也就是说当鼠标向左移动时，Input.GetAxis(“Mouse X”)的值会增大，向右则减少。只要让旋转角度rot与Mouse X成正比关系，便能通过鼠标控制摄像机的角度。
代码如下

    //横向旋转速度public float rotSpeed=0.1f;//横向旋转public void Rotate(){float w = Input.GetAxis("Mouse X") * rotSpeed;rot -= w;}

同理对于纵向旋转我们需要设定一个范围所以代码如下

    //纵向旋转角度public float maxRoll = 70f * Mathf.PI * 2 / 360;public float minRoll = 0f * Mathf.PI * 2 / 360;//纵向旋转速度private float rollSpeed = 0.1f;//纵向旋转public void Roll(){float w = Input.GetAxis("Mouse Y") * rollSpeed;roll -= w;if (roll > maxRoll)roll = maxRoll;if (roll < minRoll)roll = minRoll;}

滚轮调节距离

通过鼠标滚轮调整相机与物体之间的距离
代码如下

    //距离范围public float maxDistance = 22f;public float minDistance = 5f;//距离变化速度public float zoomSpeed = 0.2f;//调整距离public void Zoom(){if(Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") >0){if (distance > minDistance)distance -= zoomSpeed;}else if (Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") < 0){if (distance < maxDistance)distance += zoomSpeed;}}

全部代码

public class CameraFollow : MonoBehaviour
{//距离public float distance = 15;//横向角度public float rot = 0;//纵向角度  30d度public float roll = 30f * Mathf.PI * 2 / 360;//目标物体public GameObject target;//横向旋转速度public float rotSpeed=0.1f;//纵向旋转角度public float maxRoll = 70f * Mathf.PI * 2 / 360;public float minRoll = 0f * Mathf.PI * 2 / 360;//纵向旋转速度private float rollSpeed = 0.1f;//距离范围public float maxDistance = 22f;public float minDistance = 5f;//距离变化速度public float zoomSpeed = 0.2f;private void Start(){target = GameObject.Find("Black Track");SetTarget(target);}private void LateUpdate(){if (target == null)return;if (Camera.main == null)return;//横向旋转Rotate();//纵向旋转Roll();//缩放Zoom();//目标的坐标Vector3 targetPos = target.transform.position;//用三角函数计算相机的位置Vector3 cameraPos;float d = distance * Mathf.Cos(roll);float height = distance * Mathf.Sin(roll);cameraPos.x = targetPos.x + d * Mathf.Cos(rot);cameraPos.z = targetPos.z + d * Mathf.Sin(rot);cameraPos.y = targetPos.y + height;Camera.main.transform.position = cameraPos;Camera.main.transform.LookAt(target.transform);}//设置目标public void SetTarget(GameObject target){if (target.transform.Find("cameraPoint") != null)this.target = target.transform.Find("cameraPoint").gameObject;elsethis.target = target;}//横向旋转public void Rotate(){float w = Input.GetAxis("Mouse X") * rotSpeed;rot -= w;}//纵向旋转public void Roll(){float w = Input.GetAxis("Mouse Y") * rollSpeed;roll -= w;if (roll > maxRoll)roll = maxRoll;if (roll < minRoll)roll = minRoll;}//调整距离public void Zoom(){if(Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") >0){if (distance > minDistance)distance -= zoomSpeed;}else if (Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") < 0){if (distance < maxDistance)distance += zoomSpeed;}}
}

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