Unity插件-Cinemachine

1.Virtual Camera 相机控制

创建Virtual Camera：鼠标右键（或点击上方的GameObject）-> Cinemachine -> Virtual Camera，创建完Virtual Camera后会发现场景原相机上会自动添加一个CinemachineBrain的组件

CinemachineBrain是Cinemachine中另一个核心组件(如图)，可以称之为大脑。它挂载在Camera上，监控着场景中所有active状态（Live和Standby）的VirtualCamera。若一个inactive状态的VirtualCamera，其Priority值大于等于当前Live状态的VirtualCamera，当我们将其设置为active状态，那么CinemachineBrain就会选择它作为新的Live状态的VirtualCamera。我们可以使用这种方法来实现镜头的切换。

注：我们也可以使用Timeline来控制VirtualCamera，这种情况Timeline的处理逻辑会覆盖CinemachineBrain的。

下面对该组件的参数进行详细解释

Show Debug Text	开启后会在Game视图中显示当前Live状态下的VirtualCamera的文本信息
Show Camera Frustum	开启后在Scene视图中会始终显示Camera的视锥体。
Ignore Time Scale	使VirtualCamera响应用户的输入和阻尼时忽视TimeScale的设置。
World Up Override	用于指定VirtualCamera在世界空间中向上的向量，若为空，则为世界空间中Y轴的方向，即 (0, 1, 0)。否则使用设置的目标的Y轴的方向。使用好该设置对于避免万向节锁（gimbal-lock）非常重要
Update Method	VirtualCamera更新位置和旋转的方式
Update Method--Fixed Update	VirtualCamera的更新与物理模块同步
Update Method--Late Update	在MonoBehaviour的LateUpdate中更新
Update Method--Smart Update	每个VirtualCamera根据其目标的更新方式来更新，推荐使用。注：Smart Update具体是通过UpdateTracker实现的。在一定时间内（UpdateStatus.kWindowSize = 30，即30帧内），通过调用UpdateTracker.OnUpdate(UpdateTracker.UpdateClock)，可以计算出VirtualCamera的目标在fixedUpdate移动次数多还是在lateupdate移动的次数多，用来判断下一段时间用fixedUpdate还是lateUpdate。具体可以看UpdateTracker.OnUpdate方法。
Update Method--Manual Update	VirtualCamera不会自动更新，必须我们手动的调用ManualUpdate()来更新（应该在Camera跟随或看向的目标移动后调用）
Blend Update Method	主摄像机混合和更新的时机
Blend Update Method--Fixed Update	仅在Update Method使用的是Fixed Update并且在混合时发现剧烈震动时使用
Blend Update Method--Late Update	在MonoBehaviour的LateUpdate中出来，推荐使用
Default Blend	用于设置两个VirtualCamera混合的方式，除Cut外，其它方式可在后面设置一个混合的持续时间。
Default Blend--Cut	瞬切，立马显示下个VirtualCamera的画面
Default Blend--Ease In Out	S型曲线，混合开始和结束时比较平滑（慢->匀速->慢）
Default Blend--Ease In	混合结束时比较平滑（匀速->慢）
Default Blend--Ease Out	混合开始时比较平滑，然后匀速到结束（慢->匀速）
Default Blend--Hard In	混合开始时很很慢（从超级慢开始加速）
Default Blend--Hard Out	混合结束时很很慢（从较快速度减速到超级慢）
Default Blend--Linear	匀速移动
Default Blend--Custom	自定义混合曲线
Custom Blends	在前面的设置中，设置的是所有的VirtualCamera的混合方式，但是假如当我们的场景中有多个VirtualCamera，并且不同的VirtualCamera之间的混合方式不尽相同的时候，就需要通过该属性来设置不同VirtualCamera之间的混合方式了。会生成一个Asset用来存储数据. 需要注意的是，在From和To中设置的是VirtualCamera的名称，也就是一个字符串，而非是VirtualCamera的引用。我们可以通过设置内置的ANY CAMERA来代表任何一个VirtualCamera。当要执行Blend操作时，首先会从Custom Blends中查找匹配项，若没有，则使用Default Blend的设置。若有多条匹配项，则优先选择最符合要求的。（例如vc1混合到vc2，一项是From：vc1，To：vc2，一项是From：vc1，To：ANY CAMERA，那么前面那项是更符合要求的，会被使用）若有多条最符合要求的，则选择最先找到的那一条。
Camera Cut Event	当一个VirtualCamera变为Live状态，并且其混合方式为Cut的情况下触发
Camera Activated Event	当一个VirtualCamera变为Live状态时触发，若带有混合，则触发在混合开始的第一帧。

点击创建的Virtual Camera对象，它身上有一个CinemachineVirtualCamera组件，下面对该组件的参数进行详细解释

Status：Live	当前控制着Camera（带有CinemachineBrain组件）的VirtualCamera，即处于Live状态。当一个VirtualCamera混合到另一个时，该过程中，两个VirtualCamera都处于Live状态，当混合结束或者其他情况下，同一时刻内只会存在一个Live状态下的VirtualCamera。
Status：Standby	没有控制着Camera的VirtualCamera，即处于Standby状态。该状态下的VirtualCamera还是会一直跟随和看向设置的目标，并且每帧都会更新。该状态下的VirtualCamera属于激活状态（active与enable等于true），并且其 priority 的值小于或等于Live状态的VirtualCamera。注：2.6.3新增StandbyUpdate设置，可以设置更新频率（详情见下）
Status：Disabled	当VirtualCamera属于未激活状态（active或enable等于false），即处于Disable状态。该状态下没有任何的性能消耗，即不会控制Camera，不会跟随目标，不会每帧更新等。不过如果该VirtualCamera参与混合或者被Timeline调用，那么依旧可以控制Camera

Game Window Guides	开启后，会在Game视图中显示一些辅助线（如图1）。这些辅助线会在VirtualCamera看向（Look At）一个指定的GameObject并且Aim设置为Composer或Group Composer或者跟随（Follow）一个指定的目标并且Body设置为Framing Transposer时出现。调整这些辅助线可以控制相机跟随时的反应区间。图中的透明区域我们称之为dead zone，蓝色的区域称之为soft zone，红色的区域称之为no pass area，而图中的小黄点就是我们的target。我们可以在Game视图将鼠标放置在每个区域的分割线上，然后按住拖动，来调整每个区域的大小。也可以在Aim中进行更精确的设置，在后续的介绍中会提及到。 dead zone：当我们的target（小黄点）在这个区域时，VirtualCamera不会调整rotation值。适用于忽略target进行一些微小的移动的情况。 soft zone：当我们的target进入到这个区域时，VirtualCamera将会通过调整rotation值，重新把target放回到dead zone。这步操作的快慢，我们可以通过Damping来设置。 no pass area：我们的target永远不会进入到这个区域。

Save During Play	开启后，可以在运行状态下直接保存我们对VirtualCamera设置的修改，而不需要我们通过复制粘贴的方式来记住这些修改了的属性。当我们停止运行时，会扫描我们修改过的属性进行保存，我们可以使用ctrl+z来回退这些修改。 Cinemachine为我们提供了一个标签 [SaveDuringPlay] ，可以支持上述特征。我们可以将这个标签加在我们的自定义组件中，来实现运行时保存修改。此外若我们组件中有些属性不想保存修改的值，可以在属性前面添加 [NoSaveDuringPlay] 来过滤

Priority	权重，值越大说明优先权越高。例如：一个非Live状态的VirtualCamera，当其Priority值大于等于当前Live状态下VirtualCamera并且自己属于激活状态，那么CinemachineBrain会选择它作为新的Live状态的VirtualCamera。注：使用Timeline处理VirtualCamera时，该属性不起作用

Follow	跟随目标，即VirtualCamera会跟着设置的目标移动而移动。会根据Live状态的VirtualCamera所设置的目标结合Body中的设置来更新Camera的Position。若不设置目标，Camera的Position就会与VirtualCamera同步。例如我们可以用Timeline来给VirtualCamera添加动画，然后Camera也会产生相同效果。

Look At	看向目标，即Camera看向的目标（Transform.LookAt）。会根据Live状态的VirtualCamera所设置的目标结合Aim中的设置来更新Camera的Rotation。若不设置目标，Camera的Rotation就会与VirtualCamera同步。

Standby Update	设置处于Standby状态的VirtualCamera的更新频率
Standby Update--Always	每帧更新
Standby Update--Never	不更新
Standby Update--Round Robin	偶尔更新，具体更新频率取决于Standby状态的VirtualCamera数量

Lens	如下三个设置和Camera中的相同设置所对应，Camera中的值会跟此同步。例如一个带有CinemachineBrain的Camera，当它对应的Live状态的VirtualCamera的FOV值改为77，那么Camera中的FOV值也会相应的变为77。
Lens-Vertical FOV（相机为透视模式下才有）	FOV，控制Camera的视窗大小
Lens-Near Clip Plane	Camera最近能看见的距离
Lens-Far Clip Plane	Camera最远能看见的距离
Presets	在Vertical FOV右侧有个小的下拉框，点击Edit Presets可以新建或修改用做预设的Asset文件。Lens Presets Asset文件内容如图2， Presets可以帮助我们快速的设置FOV等属性
Dutch	用于修改Camera中Rotating的z轴值，取值范围 -180~180

Transitions--BlendHint	从最开始的例子中可以看见，当一个VirtualCamera混合到另一个VirtualCamera的过程中，Camera会有一个行径的路线，并且伴随着Camera的旋转。该设置可以选择混合到该VirtualCamera或从该VirtualCamera混合到别的时的路线方式。
BlendHint--None	坐标和朝向以一种标准的线性混合
BlendHint--SphericalPosition	如果两个VirtualCamera有共同的LookAt目标，那么坐标的行径路线会像在圆的面上一样。
BlendHint--CylindricalPosition	如果两个VirtualCamera有共同的LookAt目标，那么坐标的行径路线会像在圆柱的面上一样。
BlendHint--ScreenSpaceAimWhenTargetsDiffer	LookAt目标之间的标准线性位置混合、径向混合
Transitions--Inherit Position	开启时，当VirtualCamera状态变为Live时，则会继承上一个Live状态的VirtualCamera的Position信息。
Transitions--On Camera Live	回调

Body	Body的设置主要用于指定VirtualCamera的移动规则，主要有如下七大类,
Body--Do nothing	不移动VirtualCamera
Body--3rd Person Follow	适用于第三人称或第一人称的跟随效果
Body--Framing Transposer	根据Follow设置的目标，以固定的屏幕空间关系移动
Body--Hard Lock To Target	根据Follow设置的目标，以固定的关系移动
Body--Orbital Transposer	根据Follow设置的目标，以可变的关系移动，例如可以选择接收玩家的输入
Body--Tracked Dolly	沿着预先设置的路径移动
Body--Transposer	根据Follow设置的目标，以固定的关系移动
Body--Binding Mode	该选项主要影响VirtualCamera的偏移（Offset）和阻尼（Damping）的计算方式，有以下几种坐标空间供选择, 注：单独测试跟随效果的时候最好不要设置Look At目标，以防干扰。
Binding Mode--Lock To Target	VirtualCamera相对于Follow目标的模型空间计算偏移，当目标旋转，Camera也会跟着旋转，保持偏移量不变。
Binding Mode--Lock To Target With World Up	与Lock To Target不同的是，该模式下会忽略模型的x和z的转动，只有y轴转动时，Camera才会跟着旋转
Binding Mode--Lock To Target No Roll	与Lock To Target不同的是，该模式下会忽略模型的z的转动，当x或y轴转动时，Camera会跟着旋转
Binding Mode--Lock To Target On Assign	测试时感觉和Lock To Target没什么区别，待定。。。
Binding Mode--World Space	VirtualCamera在世界坐标中相对于Follow目标原点的计算偏移，当目标旋转时，VirtualCamera的位置不会发生变化
Binding Mode--Simple Follow With World Up	VirtualCamera在世界坐标中相对于Follow目标在世界坐标中移动的方向的计算偏移和阻尼（不受在Y轴移动影响），例如一开始Camera在目标的世界坐标z轴负方向位置，当目标向世界坐标x轴正方向移动时，Camera会慢慢移动到目标的世界坐标x轴负方向位置。类似于小弟在屁股后面跟着的效果
Body--Damping	阻尼，数值越小，Camera响应的越快。当Damping设置为0时，Camera会和目标同步运动，若Damping大于0，Camera的运动会慢于目标。
Damping--X Damping	维持offset的x轴值时的阻尼
Damping--Y Damping	维持offset的y轴值时的阻尼
Damping--Z Damping	维持offset的z轴值时的阻尼
Damping--Pitch Damping	当目标沿自身x轴转动时，Camera跟随目标时的阻尼
Damping--Yaw Damping	当目标沿自身y轴转动时，Camera跟随目标时的阻尼
Damping--Roll Damping	当目标沿自身z轴转动时，Camera跟随目标时的阻尼

Aim	Aim的设置主要用于指定VirtualCamera的旋转规则，主要有如下六大类
Aim--Do nothing	不对Virtual Camera做任何旋转
Aim--Composer	保持Camera始终看向目标
Aim--Group Composer	可以使Camera看向多个目标，如果看向的目标是Cinemachine Target Group，会自动调整Camera的FOV和距离，来确保组里的所有对象都能被看见
Aim--Hard Look At	保持Look At的目标始终在屏幕中间，该选项没有额外的设置
Aim--POV	通过用户输入来旋转Virtual Camera
Aim--Same As Follow Target	Virtual Camera的Rotation值保持和Follow目标的Rotation值相同（因此使用此模式必须设置Follow目标）。如果我们Body选择的是Hard Lock to Target，那么就可以通过Follow的目标来控制Camera的路径和旋转
Tracked Object Offset	在目标的对象空间中，相对于目标中心点的偏移。
Lookahead Time	基于目标的运动轨迹调整偏移，会估算未来几秒（即我们设置的这个时间）内目标的位置。该特征对噪点动画（noise）非常敏感，会放大噪声导致相机不正常的抖动。若无法接受该抖动，请关闭该属性，或者让目标的运动轨迹更加平滑。
Lookahead Smoothing	平滑值，较大的值可以使抖动预测的更加平滑，但是也会增加预测的延时。
Lookahead Ignore Y	计算时是否忽略Y轴上的移动。
Horizontal/Vertical Damping	水平或垂直的阻尼，这会影响到目标中心从soft zone到dead zone的速度。（有关soft zone和dead zone的信息可以看上面Game Window Guides相关的介绍）若Damping设置为0，则中心点永远不会到soft zone。
Screen X/Y	soft zone和dead zone在屏幕中的位置，使用的是屏幕空间。
Dead Zone Width/Height	调整dead zone的宽度和高度。
Soft Zone Width/Height	调整soft zone的宽度和高度。
Bias X/Y	soft zone相对于dead zone的偏移。
Center On Active	若开启，当VirtualCamera被激活时，强制目标在屏幕的中心点。
Noise	噪点，使用该属性可以利用Virtual Camera模拟Camera抖动的效果。Cinemachine中有一个名为 Basic Multi Channel Perlin 的组件，可以利用Perlin noise来移动Virtual Camera（Perlin noise是一种可以通过自然行为计算随机运动的技术）。
Pivot Offset	当相机因为抖动旋转时，偏移相机中心点的坐标。（2.6.3新增）
Amplitude Gain	振幅，该值会与Profile中设置的Amplitude值相乘，例如设置为1，等于使用Profile中设置的Amplitude。 Amplitude值越大，则抖动的幅度会越大。
Frequency Gain	频率，该值会与Profile中设置的Frequency值相乘，例如设置为1，等于使用Profile中设置的Frequency。 Frequency值越大，则抖动的速度会越快。

图1

图2

Cinemachine鼓励我们多创建VirtualCamera，因为VirtualCamera只会消耗很小的性能。我们可以将除了正在使用的VirtualCamera都关闭，来达到最佳的性能。

也建议一个镜头使用一个VirtualCamera，例如两个角色对话的过场动画，我们可以使用三个VirtualCamera，一个看向两个角色中间，另外两个分别给角色特写，然后利用Timeline来同步声音和VirtualCamera。例如一开始开启着看向屏幕中间的VirtualCamera，当其中一个角色需要单独特写的时候，再开启对应的VirtualCamera，当不需要特写的时候关闭，镜头就又会回到看向屏幕中间的VirtualCamera。

2.Free Look 第三人称相机控制

FreeLook Camera是可以基于第三人称视角进行自由观察的虚拟相机。如下图所示，自由视角相机有上中下三个红圈，我们可以通过修改Cinemachine Free Look组件中的值来修改红圈的高度及大小。三个红圈由一个纵向的红线相连，该组件中其他参数与Virtual Camera一致

通过改变Y Axis及X Axis的Value可以修改虚拟相机的视角。
Spline Curvature决定纵向的紧绷状态。
TopRig、MiddleRig、BottomRig即三个红圈的属性。

3.Dolly Track轨道相机控制

轨道相机即相机可以在轨道上进行移动，来实现电影或游戏CG中部分镜头效果，要想实现该效果首先要创建轨道，而Cinemachine提供了Dolly Paths来实现路径的绘制。

使用Dolly Path就可以指定出一个特定的路径来供我们的VirtualCamera，例如下图：

图中的绿色的路径就是我们的相机的移动路径，它由图中的白点连线而成。这些小白点，我们称之为waypoint。我们可以通过添加删除以及修改waypoint，来绘制我们想要的路径。

Cinemachine为我们提供了CinemachinePath和CinemachineSmoothPath两种组件用于绘制路径。

CinemachineSmoothPath组件如图

其中路径中的点即对应着组件中Waypoints数组的成员。每个waypoint包含XYZ的坐标信息，以及Roll的旋转信息。waypoint之间的连线方式使用了贝赛尔曲线的插值法（Bezier interpolation），因此我们不需要进行太多的设置，Cinemachine就会帮我们绘制好光滑且连续的路径。推荐使用。

接下来，我们来看看组件中各个属性的具体含义：

Resolution	定义了waypoint之间路径的精确度，即被分为多少段，会影响到路径长度的计算。
Path Color	Scene视图中，选中路径时，显示的颜色。
Inactive Path Color	Scene视图中，未选中路径时，显示的颜色。
Width	Scene视图中，路径的宽度
Looped	勾选该选项，路径会首尾相连。
Path Length	路径的总长度。
Waypoints	waypoint的数组。
Waypoint.Roll	即waypoint点围绕着z轴的旋转，默认为0，我们的路径会平行于xz平面，若旋转90度，则会垂直于xz平面。