【Unity3D】相机跟随

1 前言

        相机跟随是相机指始终跟随特定游戏对象，有以下 2 种跟随效果：

• 位置跟随：相机指向目标游戏对象的向量始终不变
• 位置和姿态跟随：相机在目标游戏对象的坐标系下的坐标和朝向始终不变

         实现相机位置和姿态跟随最简单的方法是：将相机游戏对象拖拽到目标游戏对象下，即相机作为目标游戏对象的子对象，其原理是：子对象的位置和姿态始终跟随父对象的变化而变化，并且保持相对不变。本文不展示这种方式，将通过代码控制相机位置变换，实现相机跟随效果。

2 应用

2.1 位置跟随

        1）游戏对象

        游戏对象的 Transform 组件参数如下：

Name	Type	Position	Rotation	Scale	Color/Texture
Plane	Plane	(0, 0, 0)	(0, 0, 0)	(10, 10, 10)	GrassRockyAlbedo
Tank	Empty	(0, 0.25, -5)	(0, 0, 0)	(1, 1, 1)	——
Button	Cube	(0, 0, 0)	(0, 0, 0)	(2, 0.5, 2)	#228439FF
Top	Cube	(0, 0.5, 0)	(0, 0, 0)	(1, 0.5, 1)	#228439FF
Gun	Cylinder	(0, 0, 1.5)	(90, 0, 0)	(0.2, 1, 0.4)	#228439FF

        游戏对象的层级结构如下：

         2）脚本组件

        Tank.cs

using UnityEngine;

public class Tank : MonoBehaviour {

	void Update () {
		float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        float ver = Input.GetAxis("Vertical");
		transform.Translate(0, 0, ver * Time.deltaTime * 3);
		transform.Rotate(Vector3.up * hor * Time.deltaTime * 120f);
	}
}

        说明：Tank.cs 脚本组件挂在 Tank 游戏对象上。 

        CameraFollow.cs

using UnityEngine;

public class CameraFollow : MonoBehaviour {
	private Transform player; // 玩家
	private Vector3 dir; // 初始相机到目标坦克的方向向量

	void Start() {
		player = GameObject.Find("Tank").transform;
		dir = player.position - transform.position;
	}

	void LateUpdate() {
		transform.position = player.position - dir;
	}
}

        说明：CameraFollow.cs 脚本组件挂在 Main Camera 游戏对象上。  

        3）运行效果

2.2 位置和姿态跟随

        游戏对象即其 Transform 组件参数同 2.1 节，。

        1）脚本组件

        Tank.cs 脚本组件同 2.1 节。

        CameraFollow.cs

using UnityEngine;

public class CameraFollow : MonoBehaviour {
	private Transform player; // 玩家
	private Vector3 dir; // 初始相机到目标坦克的方向向量

	void Start() {
		player = GameObject.Find("Tank").transform;
		dir = player.position - transform.position;
	}

	void LateUpdate() {
		transform.position = transformVecter(-dir, player.position, player.right, player.up, player.forward);
		transform.rotation = Quaternion.LookRotation(player.position - transform.position);
	}

	// 求以origin为原点, locX, locY, locZ 为坐标轴的本地坐标系中的向量 vec 在世界坐标系中对应的向量
	private Vector3 transformVecter(Vector3 vec, Vector3 origin, Vector3 locX,  Vector3 locY,  Vector3 locZ) {
		return vec.x * locX + vec.y * locY + vec.z * locZ + origin;
	}
}

         2）运行效果