浅谈 Unity 中的各种移动
浅谈 Unity 中的各种移动
基础移动
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class BasicMove : MonoBehaviour
{
// Vector3.right 表示 Vector(1, 0, 0)
public Vector3 speed = Vector3.right;
void Update()
{
// 以 1 米每秒的速度向 x 轴的正方向移动
Vertor3 pos = transform.position;
pos += speed * Time.deltaTime;
transform.position = pos;
}
}
通常，我们希望游戏中的运动基于时间（而不是基于帧率，同样的游戏在不同的设备上帧率会不同），也就是说不管游戏的帧速率是多少，运动都保持恒定的速度。而Update函数每一帧都会被调用一次，所以我们要使用Time.deltaTime，它表示从上一帧到现在经历了多少时间。对于 25fps（帧每秒）的游戏来说，Time.deltaTime就是 0.04f （1/25），即每帧的时间为 0.04 秒。
在以上的代码中，如果帧率固定为 25 fps，那么pos.x每帧都会递增0.04米（1.0f * 0.04f），物体保持 1 米/秒的移动速度。
注
Unity 的默认单位比例为 1 个单位等于 1 米。
如果游戏的帧率变为 100 fps，Time.deltaTime就是 0.01f，pos.x每帧都会递增0.01米（1.0f * 0.01f），物体的移动速度仍然为 1 米/秒。
另外，transform.position是一个具有 get 和 set 存取器的属性，所以transform.position.x只能读，不可直接写。必须创建一个过渡的三维向量pos，对这个变量做出修改，然后赋值给transform.position。
在指定的时间完成运动
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class MoveOnTime : MonoBehaviour
{
public Vector3 p0 = Vector3.zero;
public Vector3 p1 = new Vector3(3, 4, 5);
public float timeDuration = 1f;
public bool checkToCalculate = false;
bool onMoving = false;
float timeStart;
void Update()
{
if (checkToCalculate)
{
checkToCalculate = false;
onMoving = true;
timeStart = Time.time;
}
if (onMoving)
{
// 以下代码保证对象在 1 秒内从 p0 点移动到 p1 点
// 如果在移动过程中 p0 和 p1 的位置发生移动，移动的路径也会随之更新
float t = Mathf.InverseLerp(timeStart, timeStart + timeDuration, Time.time);
if (t >= 1)
{
onMoving = false;
}
transform.position = Vector3.Lerp(p0, p1, t);
}
}
}
在以上代码中，通过使用基于时间的线性插值，保证运动在一个指定的时间内完成。如果在移动过程中 p0 和 p1 的位置发生移动，移动的速度（向量）也会随之更新。
平滑移动
当我们需要在游戏场景中使物体进行移动时，上面的方法可以满足需求，但是它们都不够“平滑”。
Unity 提供了SmoothDamp的方法，通过某个类似于弹簧-阻尼的函数进行平滑。
在以下代码中，我们使摄像机平滑地跟随目标移动。
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class FollowCam : MonoBehaviour
{
public Transform target;
public float smoothTime = 0.3f;
private Vector3 velocity = Vector3.zero;
void LateUpdate()
{
transform.position = Vector3.smoothdamp(transform.position, target.position, ref velocity, smoothTime);
}
}
使用smoothdamp时注意velocity参数要加上ref关键字，且不能将velocity定义为 LateUpdate 的局部变量。
环绕运动
当需要让一个对象围绕另一个对象旋转时，使用transform.RotateAround()方法。
transform.RotateAround()的三个参数分别是：要围绕旋转的点，要围绕旋转的轴以及旋转的角度。基础用法如下：
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class RotateAround : MonoBehaviour
{
public float degSpeed = 20;
public Transform target;
void Update()
{
// 使对象围绕 target 所在位置在 x-z 平面以 20 度每秒的角速度进行旋转
transform.RotateAround(target.position, Vector3.up, degSpeed * Time.deltaTime);
}
}
如果要平滑地从一个角度旋转到另一个角度，可以借助Mathf.SmoothDampAngle()方法。
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class RotateAroundSmoothDamp : MonoBehaviour
{
public float degSpeed = 20;
public Transform targetPos;
public float targetAngle = 60;
public bool checkToCalculate = false;
private bool onRotate = false;
private float velocity;
private float currentAngle;
void Update()
{
if (checkToCalculate)
{
checkToCalculate = false;
onRotate = true;
}
if (onRotate)
{
float nextAngle = Mathf.SmoothDampAngle(currentAngle, targetDeg, ref velocity, smoothTime);
transform.RotateAround(target.position, Vector3.up, nextAngle - currentAngle);
currentAngle = nextAngle;
if (currentAngle == targetAngle) {
onRotate = false;
}
}
}
}
键盘控制移动
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class CubeController : MonoBehaviour
{
public float speed = 1.0f;
void Update()
{
// 从 Input 类中获取用户输入
float xAxis = Input.GetAxis("Horizontal");
float zAxis = Input.GetAxis("Vertical");
Vector3 pos = transform.position;
pos.x += xAxis * speed * Time.deltaTime;
pos.z += zAxis * speed * Time.deltaTime;
transform.position = pos;
}
}
若要使用输入来进行任何类型的移动行为，请使用Input.GetAxis。它为您提供平滑且可配置的输入-可以映射到键盘、游戏杆或鼠标。
相对地，若要使用输入来进行事件操作，请使用Input.GetButton。不要将它用于移动操作。
Unity 的输入管理器 Input Manager 可以通过Edit > Project Settings > Input Manager查看和配置。
键盘控制刚体移动
在需要检测碰撞的情况，角色需要携带 Rigidbody 和 Collider 组件，在此情况下如果使用直接修改transform.position的方式来移动角色会导致角色在碰撞体的边缘抖动。
为什么会抖动？
在 Unity 中，为了简化物理模拟的计算，物理模拟会在一个只包含碰撞体的场景简化副本中进行，并且会在每个物理模拟帧（等同于FixedUpdate()的调用频率）中进行计算。
在碰撞检测的场景中，物理系统需要完成以下步骤：
- 每当带有碰撞体的游戏对象在场景中移动时，在物理场景中移动自己的游戏对象副本；
- 施加作用力并计算碰撞；
- 将场景中的游戏对象移动到物理场景中计算出的新位置。
使用transform.position移动角色会导致以下事件：
- 在
Update()中，你移动角色，此时在场景（也即我们可以看见的游戏画面）中，角色其实已经进入到碰撞体内部了； - 等到物理模拟帧进行计算的时候（物理模拟帧一般比游戏帧率低），物理系统将自己的游戏对象副本移到相应的新位置；
- 物理系统发现角色碰撞体现在位于另一个碰撞体（假定为箱子）内，将角色碰撞体移回以便不再位于箱子内；
- 物理系统将角色游戏对象与该新位置同步，在场景中表现为角色离开碰撞体内部。
你不断向箱子内部移动角色，之后物理系统将它移回，因此就会导致角色在碰撞体的边缘抖动。
为了避免这个问题，当我们需要移动带有刚体的对象时，需要移动刚体本身Rigidbody（而不是游戏对象变换Transform），这样物理系统就可以在角色进入箱子之前停止移动。
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class CubeController : MonoBehaviour
{
public float speed = 1.0f;
float xAxis;
float zAxis;
// 使用 new 修饰符显式隐藏从 MonoBehaviour 中继承的同名成员变量
new Rigidbody rigidbody;
void Awake()
{
rigidbody = GetComponent<Rigidbody>();
}
void Update()
{
// 从 Input 类中获取用户输入
// 不应该在 Fixedupdate 中的读取输入。FixedUpdate 不会持续运行，因此有可能会错过用户输入。
xAxis = Input.GetAxis("Horizontal");
zAxis = Input.GetAxis("Vertical");
}
void FixedUpdate()
{
Vector3 pos = rigidbody.position;
// 在 FixedUpdate 中访问 Time.deltaTime，实际返回的是 Time.fixedDeltaTime
pos.x += xAxis * speed * Time.deltaTime;
pos.z += zAxis * speed * Time.deltaTime;
// 也可以直接为 rigidbody.position 赋值来更新刚体的位置
// 但在需要持续移动时，推荐使用 MovePosition()，它会考虑插值
rigidbody.MovePosition(position);
}
}
当需要直接影响物理组件或对象（例如刚体）时，使用FixedUpdate()函数（而不是Update()）。但是不应该在Fixedupdate()中的读取输入，因为它不会在每一帧都运行，有可能会因此错过用户输入。
在需要持续移动时，推荐使用MovePosition()，它会通过插值将刚体平滑地移动到目标点（仅当Rigidbody.interpolation启用时）。