Unity 第一人称视角实现

项目目标：

完成第一人称视角的相机

项目要求：

1.可以通过键盘对操作物品进行移动操作

2.可以通过鼠标来对屏幕进行移动，从而达到旋转视角的效果

3.鼠标可以被隐藏并且在移动时始终保持在界面中心

项目分析：

在对（1）进行完成时，可以使用虚拟轴来实现，也可以通过直接检测键盘的输入来进行移动，然后在通过相关的transform组件来完成对物体位置的移动。

在使用虚拟轴时，在输入键盘时，其并不是从0立刻变成1或者-1，它是慢慢的变成1和-1的（大约0.3s），因此我们获取到的是一个变化，每当我们按下键盘一次它就会变化一下，所以当我们需要移动时，我们需要去将这些值累加起来才能对position进行计算，及我们需要对position进行一个累加，如果只是对其单纯的赋值，那么物体就只能在原地移动后又再次回到原位，并且在移动时也会有一个范围的最大值。

在我们进行移动是，是使用Update（）来进行的，及我们是每一帧移动一次，当帧数不同时，我们的移动速度也会不一样，这是我们不希望看见的，使用我们可以在对移动量进行计算时，在加以乘入Time.deltaTime,这样我们就可以以时间来进行移动，当帧数低时，Time.deltaTime也会变大，因此在乘上Time.deltaTime后，输入帧数会跳动变化，但是移动速度会保持基本不变

例如

//虚拟轴输入
	float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
    float ver = Input.GetAxis("Vertical");
//检测输入
if(Input.GetKey(KeyCode.S)){
    	 transform.position += View.transform.forward * -1 * Time.deltaTime * Moverate;
}

当对（2）进行完成时，也可以有两种思想，但大体的不同在对旋转摄像机进行完成时有差异，一是可以通过欧拉角来进行完成旋转，二是可以通过四元数来进行旋转。我们这边使用四元数进行对摄像机的操作，虽然四元数比欧拉角更加难以理解，但是，四元数不会像欧拉角一样的万向锁的问题（在静态欧拉角时不会出现这种问题）

静态：即绕世界坐标系三个轴的旋转，由于物体旋转过程中坐标轴保持静止，所以称为静态。
动态：即绕物体坐标系三个轴的旋转，由于物体旋转过程中坐标轴随着物体做相同的转动，所以称为动态。


Quaternion Yaw = Quaternion.AngleAxis(RotationTo.x,upAxis);

Quaternion.AngleAxis用法
public static Quaternion AngleAxis(float angle, Vector3 axis);

既绕着以Vector3 axis旋转float angle为角度旋转

那么如何拿到需要旋转的角度呢

我们可以使用一个二维数来进行对鼠标移动的存储，在我们使用虚拟轴时，当我们移动鼠标时，都会记下鼠标的x，y的变化，我们可以通过**Input.GetAxis(“Mouse X”)来获取到鼠标的x的变化，再将其记录到变量例如rh中，但因为Input.GetAxis(“Mouse X”)**得到的是变化的指，所以我们还需要有一个二维数来存储鼠标的x，y的变化

rh = Input.GetAxis("Mouse X")*Time.deltaTime*RotationRate;
rv = Input.GetAxis("Mouse Y") * Time.deltaTime * RotationRate ;

//当鼠标不移动时，直接结束，使电脑的负担减少
if (rv == 0 && rh == 0) return;

RotationTo.x += rh;
RotationTo.y += rv

之后我们就可以通过角度和轴来进行对摄像机的旋转了。当鼠标左右移动时，x发生变化，在游戏中摄像机左右旋转，所以应该绕世界的y轴旋转，及绕重力轴旋转

Quaternion Yaw = Quaternion.AngleAxis(RotationTo.x,upAxis);

在Unity 中，时常会有在游戏运行时，出现鼠标移动相反的情况，这时候我们会需要一个Y轴翻转来抵消这个情况带来的影响。

public bool pitch;
Quaternion Pitch = 
Quaternion.AngleAxis(RotationTo.y * (pitch ? 1 : -1), pitcAxis)；

这时我们就可以在Unity面板上选择是否要开启Y轴翻转

在之后是对（3）进行完成，在Unity中已经为我们准备好了这一功能，我们只需要调用即可

 public void MouseHide()
    {
     //当按下左Alt时，鼠标就会出现
        if (!Input.GetKey(KeyCode.LeftAlt))
        {
            Cursor.visible = false;
            Cursor.lockState = CursorLockMode.Locked;
        }
        else
        {
            Cursor.visible = true;
            Cursor.lockState = CursorLockMode.None;
        }
    }

项目代码：

对此因为对物体的输入有两种方式，当然在使用非虚拟轴来进行输入键盘时，就会出现无法改建的情况，只有在代码中修改相应的键盘输入，才可以修改相应的键位，但是当使用虚拟轴时，可以在Unity中的预算修改这些键位。

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

public class FirstView : MonoBehaviour
{
    public float Moverate = 0.1f;
    public float RotationRate = 0.1f;
    public GameObject View;
    float rh;
    float rv;
    Vector3 dir;
    Vector3 upAxis;
    Vector3 pitcAxis;
    [Header("pitch反转")]
    public bool pitch;

    Vector2 RotationTo;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //对两个选择轴进行初始化
        upAxis = -Physics.gravity.normalized;
        pitcAxis = Vector3.Cross(upAxis,Vector3.ProjectOnPlane(transform.forward,upAxis));
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        MouseHide();
        //实现移动
        float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        float ver = Input.GetAxis("Vertical");
     
        //对position进行更新，使其移动
        transform.position +=
            View.transform.right * Time.deltaTime * Moverate * hor + View.transform.forward * Time.deltaTime * Moverate * ver;
        //上升
        float jump = Input.GetAxis("Jump");
      
        transform.position +=
           View.transform.up * Time.deltaTime * Moverate * jump;
        
        //获得鼠标的位置变化
        rh = Input.GetAxis("Mouse X")*Time.deltaTime*RotationRate;
        rv = Input.GetAxis("Mouse Y") * Time.deltaTime * RotationRate ;
        
        //在不使用鼠标时节省性能
        //if (rv == 0 && rh == 0) return;
        
        //对选择的角度进行累加
        RotationTo.x += rh;
        RotationTo.y += rv;     
        
        Quaternion Yaw = Quaternion.AngleAxis(RotationTo.x,upAxis);
        Quaternion Pitch = 
            Quaternion.AngleAxis(RotationTo.y * (pitch ? 1 : -1), 						pitcAxis);
        //计算方向
        dir = Yaw * Pitch * Vector3.forward;
        Quaternion RotationAngle = Quaternion.LookRotation(dir);
		//对相机进行选择
        View.transform.rotation = RotationAngle;

        
        //下面是使用非虚拟轴的完成代码
        /*
        if (Input.GetKey(KeyCode.W)&&Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            //transform.position += new Vector3(1 * Moverate*Time.deltaTime, 0, -1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += (View.transform.forward*Time.deltaTime * Moverate) +(View.transform.right * Time.deltaTime * Moverate);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.W)&&Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            //transform.position += new Vector3(-1 * Moverate * Time.deltaTime, 0, -1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += (View.transform.forward * 1 * Time.deltaTime * Moverate) + (View.transform.right * -1*Time.deltaTime * Moverate);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.S)&&Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            //transform.position += new Vector3(1 * Moverate * Time.deltaTime, 0, -1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += (View.transform.forward * -1 * Time.deltaTime * Moverate) + (View.transform.right * 1 * Time.deltaTime * Moverate);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.S)&&Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            //transform.position += new Vector3(-1 * Moverate * Time.deltaTime, 0, -1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += (View.transform.forward * -1 * Time.deltaTime * Moverate) + (View.transform.right * -1 * Time.deltaTime * Moverate);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.W))
        {
            //transform.position += new Vector3(0, 0, 1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += View.transform.forward*Time.deltaTime * Moverate;
        }else if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            //transform.position += new Vector3(-1* Moverate * Time.deltaTime, 0, 0);
            transform.position += View.transform.right*-1 * Time.deltaTime * Moverate;
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            //transform.position += new Vector3(1 * Moverate * Time.deltaTime, 0, 0);
            transform.position += View.transform.right * Time.deltaTime * Moverate;
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        {
            //transform.position += new Vector3(0, 0, -1 * Moverate * Time.deltaTime);
            transform.position += View.transform.forward * -1 * Time.deltaTime * Moverate;
        }
        */
    }
    public void MouseHide()
    {
        if (!Input.GetKey(KeyCode.LeftAlt))
        {
            Cursor.visible = false;
            Cursor.lockState = CursorLockMode.Locked;
        }
        else
        {
            Cursor.visible = true;
            Cursor.lockState = CursorLockMode.None;
        }
    }
}