unity Camera相機組件 和 cinemachine攝像機組件 功能實作 鏡頭角度旋轉、平移、縮放、位置重置、自動避障、多攝像機切換等功能相關設定技巧

注意：本文中每個功能都是分別使用cinemachine和camera兩種組件分別實作的，請按需提取，如果有問題可以直接下方留言，看到我會解答，另外加個關注你也不虧是不是？，本文2021.1.5榷訓再更新其他功能實作

一、多個攝像機平滑切換

當場景中存在多個虛擬相機時，關閉當前的主虛擬相機，就會平滑切換到所有開啟狀態中priority值比較高的相機，也就是說當關閉一個相機，并同時開啟一個相機時，鏡頭就會平滑平移過去，

FreeLocckCam、Camera實作

//先停再開，可以在權值相同且同時開啟的情況下切換相機
//FreeLocckCam、Camera都可以使用這種方式
camerObject.SetActive (false)
camerObject.SetActive (true)

在inspector中能設定切換速度和平滑曲線

二、重置 攝像機

重置攝像機包括重置位置、視角、視距

Camera組件實作

public void ResetCamera(){
	// 重置視距
	this.Camera.main.OrthographicSize = this.defaultViewScale;
	this.Camera.main.FieldOfView = this.defaultViewScale;
	// 重置位置
	this.Camera.main.tansform.position = this.defaultPos;
	this.Camera.main.tansform.rotation = this.defaultRot;
}

FreeLookCam組件實作

由于freelook 有自己的環顧坐標體系，所以重置時不止要重置攝像機，還要重置freelook組件的相關引數

public void ResetCamera(){
	// 重置角度
	//將binding mode改為LockToTargetWithWorldUp
	freeLookCam.PreviousStateIsValid = false;
	freeLookCam.m_XAxis.Value = 0;
	freeLookCam.m_YAxis.Value = 0.5f;
	//如果X軸位置有問題，請查看heading>bias值
	// 重置視距
	this.mainCineCamera.m_Lens.OrthographicSize = this.defaultViewScale;
	this.mainCineCamera.m_Lens.FieldOfView = this.defaultViewScale;
	// 重置位置
	this.mainCineCamera.LookAt.tansform = this.LookAtDefaultPos;
	this.mainCineCamera.Follow.transform = this.followDefalutPos;
}

三、旋轉視角

旋轉視角有兩種方式，一種是以攝像機自身為中心，環顧四周，另一種是以目標為中心，攝像機圍繞目標旋轉，

使用FreeLookCam 圍繞目標旋轉

首先在場景中添加好freelookCam組件,然后在inspector中設定follow物體和lookat物體，follow物體指的是相機圍繞物體旋轉時的原點，lookat指的是香鏡頭聚焦的位置，不管怎么旋轉，攝像機總會面對這個物體，
在inspector的 top、middle、buttom中可以設定這個旋轉范圍的高度和半徑

	public float rotateAxisSpeed_x = 3f;
    public float rotateAxisSpeed_y = 3f;
    public void RotateAxis(float x, float y)
    {
        mainCineCamera.m_XAxis.m_InputAxisValue = x * rotateAxisSpeed_x;
        mainCineCamera.m_YAxis.m_InputAxisValue = y * rotateAxisSpeed_y;
    }
    void Update(){
     	float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        this.RotateAxis(h,v);
    }

四、平移視角

所謂平移視角，就是在當前攝像機的視角下，對攝像機進行相對平移操作，

Camera組件實作

    public float moveSpeedXY = 10f;
    // 以前后移動速度
    public float moveSpeedZ = 60f;

    void Update()
    {
        // 獲取水平及滾輪按鍵值 區間為 0-1f
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        float mouse = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");
        //呼叫平移的方法
        transform.Translate(new Vector3(h * moveSpeedXY, v * moveSpeedXY, mouse * moveSpeedZ) * Time.deltaTime, Space.Self);
    }

FreeLocckCam組件實作

使用這個組件需要考慮兩種情況：

1 有跟隨無目標的情況

這個實作比較簡單，和上面用Camera組件實作的差不多，只需不過需要移動的不是攝像機本身，而是要移動 Follow的物體，

2 有跟隨有目標的情況

有跟隨目標代表環顧功能和平移功能需要共存，由于旋轉攝像機時相機始終面向目標，所以如果單純移動Follow物體，視角還是會依然頂著目標方向的，所以需要保證follow的物體和lookat的物體同時輕易，由于我們的需求是“根據相機視角平移”，那么為了避免產生死回圈，需要將這幾個物件分別建立跟蹤關系， 這個功能的實作也有很多種方式，下面介紹兩種

第一種實作方式：

進行平移時移動follow和lookat目標的父物體，在移動的同時關閉freecamera組件，移動結束后再打開，

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Cinemachine;
public class CameraController: MonoBehaviour
{
    // 上下左右的移動速度
    public float moveSpeedXY = 10f;
    // 以前后移動速度
    public float moveSpeedZ = 60f;
    public CinemachineFreeLook freeLook;
    private bool isCameraMoving = false;
    Vector3 defaultPos;
    Vector3 defaultRot;
    void Update()
    {
        // 獲取水平及滾輪按鍵值 區間為 0-1f
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        float mouse = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");
        if (h + v != 0f)
        {
            //呼叫平移的方法
            if (!isCameraMoving)
            {
                // 獲取移動前的偏移
                defaultPos = Camera.main.transform.position - transform.position;
                defaultRot = Camera.main.transform.rotation.eulerAngles - transform.rotation.eulerAngles;
                // 關閉組件避免死回圈
                freeLook.gameObject.SetActive(false);
                isCameraMoving = true;
            }
            // 平移鏡頭
            Camera.main.transform.Translate(new Vector3(h * moveSpeedXY, v * moveSpeedXY, mouse * moveSpeedZ) * Time.deltaTime, Space.Self);

        }
        else
        {
            if (isCameraMoving)
            {
                // 重置跟隨和瞄準目標位置與主攝像機對齊
                transform.position = Camera.main.transform.position - defaultPos;
                transform.eulerAngles = Camera.main.transform.rotation.eulerAngles - defaultRot;
                // 啟動freelook
                freeLook.gameObject.SetActive(true);
                isCameraMoving = false;
            }
        }
    }
}

第二種方式（推薦）:

讓lookat目標與相機的方向保持一致，然后讓相機的follow目標跟隨lookat目標，當平移時，只需移動lookat目標物體即可，比較推薦這種方式，簡單合理，

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Cinemachine;
public class CameraController: MonoBehaviour
{
    // 上下左右的移動速度
    public float moveSpeedXY = 10f;
    // 以前后移動速度
    public float moveSpeedZ = 60f;
    public CinemachineFreeLook freeLook;
    void Update()
    {
        // 
        freeLook.LookAt.transform.eulerAngles = new Vector3(0f, Camera.main.transform.rotation.eulerAngles.y, 0f);
        // 獲取水平及滾輪按鍵值 區間為 0-1f
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        float mouse = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");
        if (h + v != 0f)
        {
            freeLook.LookAt.transform.Translate(new Vector3(h * moveSpeedXY, mouse * moveSpeedZ, v * moveSpeedXY) * Time.deltaTime, Space.Self);
        }
    }
}

五、縮放視角

視角縮放是通過修改攝像機的FieldOfView和orthographic實作的，

Camera組件實作

private float currentViewScale;
public float scaleSpeed = 10.0f;
public float scaleMinScale = 1.0f;
public float scaleMaxScale = 150.0f;
void Start() {
        // for camera view scale
        this.currentViewScale = Camera.main.orthographic?Camera.main.OrthographicSize:Camera.main.FieldOfView;
    }
    
void Update(){
		this.currentViewScale += Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") * 	this.scaleSpeed;
        this.currentViewScale = Mathf.Clamp(this.currentViewScale, this.minScale, this.maxScale);
        if (Camera.main.orthographic)
        {
            Camera.main.OrthographicSize = this.currentViewScale;
        }
        else
        {
            Camera.main.FieldOfView = this.currentViewScale;
        }
  }

cinemachine組件實作

private float currentViewScale;
public float scaleSpeed = 10.0f;
public float scaleMinScale = 1.0f;
public float scaleMaxScale = 150.0f;
void Start() {
        // for camera view scale
        this.currentViewScale = Camera.main.orthographic? mainCineCamera.m_Lens.OrthographicSize:this.currentViewScale = mainCineCamera.m_Lens.FieldOfView;
    }
    
void Update(){
		this.currentViewScale += Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel") * 	this.scaleSpeed;
        this.currentViewScale = Mathf.Clamp(this.currentViewScale, this.minScale, this.maxScale);
        if (Camera.main.orthographic == true)
        {
            this.mainCineCamera.m_Lens.OrthographicSize = this.currentViewScale;
        }
        else
        {
            this.mainCineCamera.m_Lens.FieldOfView = this.currentViewScale;
        }
  }

六、自動繞過障礙物

該功能只使用FreeLocckCam實作

1. 虛擬相機需添加 cinemachine collider組件
2. 在 cinemachine collider 設定作用層
3. 在 cinemachine collider 可以設定鏡頭繞物的方式，距離，數量，和平滑度等等