从Quaternion.LookRotation()和Quaternion.AngleAxis()开始

需求：

行星在自转的同时，围绕太阳（pos:vector3.zero）公转。点击鼠标以切换对不同行星的观察。要求摄像机方向向量与行星到太阳的方向向量始终垂直（这样看到的行星永远是一半白天一半黑夜）。

摄像机正在观察的物体为:

Transform  focus;

死路上首先要求出行星到太阳的方向向量：

focus.transform.position-vector3.zero;(也就是focus.transform.position)

然后怎么样把这个向量转换为摄像机的角度。

这里就用到了Quaternion.LookRotation()方法

public static  Quaternion  LookRotation( Vector3  forward,  Vector3  upwards = Vector3.up);

Parameters

forward	The direction to look in.
upwards	The vector that defines in which direction up is.

Description

Creates a rotation with the specified forward and upwards directions.

Returns the computed quaternion. If used to orient a Transform, the Z axis will be aligned with forward/ and the Y axis with upwards if these vectors are orthogonal. Logs an error if the forward direction is zero.

这是官方文档的内容，对于第一个参数forward的理解比较简单，决定了使用这个rotation的transform的z轴方向（正方向/看向的方向）。

而对于upwards，一直稀里糊涂，今天做了一组实验才搞明白，就是让这个transform的y轴，尽量尽量尽量靠近这个方向。

camera.transform.rotation=Quaternion.LookRotation(focus.transform.position,vector3.up); 

到这里摄像机的正方向便与太阳到行星的方向一致了。

然后我们需要再对摄像机绕y轴旋转+90度。

camera.rotation = Quaternion.AngleAxis(90,Vector3.up)*camera.rotation;

（这里需要注意的是，四元数的乘法不符合交换律，所以一定注意使用时的顺序）

最后，让摄像机在这个方向上进行一定的偏移，就得到了想要的结果。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class UniversCamera : MonoBehaviour
{

    Transform focus;

    Star[] pObjects;
    int index;

    float DefaultZoom = 100;

    Vector3 cameraRotation;
    float zoomLevel;

    new Transform camera;

    void Awake()
    {
        camera = GetComponent<Transform>();
    }

    void Start()
    {
        zoomLevel += DefaultZoom;

        index = 0;
        pObjects = FindObjectsOfType<Planet>();
        focus = pObjects[0].transform;
    }

    public Vector2 GetMouse()
    {
        return new Vector2(Input.GetAxis("Mouse X"), -Input.GetAxis("Mouse Y"));
    }

    void LateUpdate()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            index++;
            if (index > pObjects.Length - 1)
                index = 0;

            focus = pObjects[index].transform;
            zoomLevel = focus.localScale.x * 3;
        }

        zoomLevel = Mathf.Clamp(zoomLevel, focus.localScale.x + focus.localScale.x / 3, 150f);
        camera.rotation = Quaternion.LookRotation(focus.transform.position, Vector3.up);
        camera.rotation = Quaternion.AngleAxis(90,Vector3.up)*camera.rotation;
        camera.position = focus.transform.position - camera.forward * zoomLevel;
    }
}

Quaternion提供的这两个方法用起来非常简单，比之前自己用欧拉角计算方便很多。一直以来习惯了使用欧拉角，对Quaternion一直没怎么上心，今天用了一下，还是很爽的。兴致一下子就高涨起来了。也算是从这两个方法开始吧，好好研究一下矩阵和四元数，为后面Shader的学习打下良好的数学基础。