[游戏开发]unity基础6-旋转

旋转

unity 中文课堂 初级篇 12 节 位移和旋转

非刚体的物体（不考虑物理效果），可以直接使用 translate 和 rotate 旋转

绕着 Y 轴旋转
transform.Rotate(Vector3.up, turnSpeed * Time.deltaTime);

另一种旋转，使用 LookAt 让物体的 Z 轴 始终指向另一个物体的位置

	public Transform target;    
    void Update ()
    {
        transform.LookAt(target);
    }

unity 中文课堂 中级篇 15 节 四元数

unity中位置以向量的形式存储，旋转以四元数 x y z w 的形式存储，为了方便管理和查看，inspector 窗口中显示的是旋转的欧拉角 x y z 的形式，表示围绕 x y z 轴旋转的角度。

官方的轨道效应旋转的例子：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class GravityScript : MonoBehaviour 
{
    public Transform target;


    void Update () 
    {
        Vector3 relativePos = (target.position + new Vector3(0, 1.5f, 0)) - transform.position;
        // 创建一个四元数
        Quaternion rotation = Quaternion.LookRotation(relativePos);

        Quaternion current = transform.localRotation;
		// 旋转一个微小的角度
        transform.localRotation = Quaternion.Slerp(current, rotation, Time.deltaTime);
        // 沿 Z 轴位移一个微小的距离
        transform.Translate(0, 0, 3 * Time.deltaTime);
    }
}

使用四元数没有万向锁的问题，使用欧拉角则存在万向锁的问题(欧拉角分为静态和动态，动态欧拉角存在万向锁问题)

所以我们通常是使用四元数为物体的旋转方向赋值，而不是直接使用欧拉角

例如 Quaternion.Slerp 在起始方向和终点方向之间进行平滑的旋转。

万向锁

动态欧拉角旋转时，按照一定的顺序旋转物体的三个轴，以 ZYX 为例，当 Y 轴旋转到± 90 ° 时，Z 轴和 X 轴方向重合了，此时旋转 Z 轴和 X 轴产生的效果一致，这就意味着我们少了一个轴的旋转方向（原先是三个轴不同的旋转方向）。

具体看其他人的视频描述
B站视频

判断两个向量的夹角

矢量数学，使用点积判断两个向量的夹角，点积代表夹角的余弦值，所以方向相同时，点积结果为 1 ，方向相反是，结果为 -1 ，两个向量垂直时，结果为 0
使用 Vector3 的静态方法计算点积
Vector3.Dot()

另一个常用的函数是叉积，叉积求出了与给定两个向量 A 、B 组成的平面垂直的新向量 C ，这样，只要 B 绕着 C 轴旋转，就能旋转到 A 的位置
在坦克游戏中，坦克的炮口向量 B 与 射击目标物体向量 A 处于一个平面，通过计算叉积，得出向量 C ，炮口 B 绕着 C 轴旋转就能正确的指向射击目标 A 的位置
Vector.Cross

unity 中的坐标系

1. 世界坐标系
   场景中物体的坐标系，左手坐标系
2. 屏幕坐标系
   以屏幕所在的平面，左下角为 (0,0) 右上角为屏幕宽高 (Screen.width,Screen.height)
3. 视口坐标系
   将屏幕坐标系表示为 [0,1] 百分比位置
4. GUI坐标系
   左上角为 (0,0) 右下角为屏幕宽高 (Screen.width,Screen.height)

最常见的坐标系转化是世界坐标系转化为屏幕坐标系
例如世界坐标转屏幕坐标
Camera.WorldToScreenPoint(Vector3 Pos);
坐标系参考博文