Unity(2022.3.38LTS) - 变换组件和约束

news2024/9/21 6:04:32

一. 变换组件

二. 约束

一. 变换组件

在 Unity 中，变换组件（Transform Component）是每个游戏对象都必备的组件，用于控制对象在场景中的位置、旋转和缩放。

位置（Position）：

表示对象在三维空间中的坐标。可以通过 transform.position 来获取或设置。
以 Vector3 类型存储，例如 (x, y, z) 。

旋转（Rotation）：

有多种表示方式，常见的是欧拉角（Euler Angles）和四元数（Quaternion）。
transform.rotation 通常以四元数形式获取或设置旋转。
欧拉角更直观，但可能存在万向锁问题。可以通过 transform.eulerAngles 来获取或设置为欧拉角。

缩放（Scale）：

决定对象在各个轴上的缩放比例。
通过 transform.localScale 来获取或设置。

父对象与子对象的变换关系：

子对象的变换是相对于父对象的。
例如，如果父对象移动，子对象会跟随移动，但相对位置不变。

变换组件的应用：

控制对象的移动：通过修改位置实现对象在场景中的平移。
实现对象的旋转动画：逐渐改变旋转值。
调整对象的大小：修改缩放值。

举例来说：
在一个 3D 平台游戏中，玩家角色的移动就是通过不断更新其变换组件的位置来实现的。
在一个机械组装的模拟场景中，零件的旋转和缩放都是通过变换组件来控制的。

结合上篇的输入,就可以做出来控制主角移动的功能了.

using UnityEngine;

public class ObjectMovementTranslate : MonoBehaviour
{
    public float speed = 5f;

    void Update()
    {
        // 按 W 键向前移动
        if (Input.GetKey(KeyCode.W))
        {
            transform.Translate(Vector3.forward * speed * Time.deltaTime);
        }
        // 按 S 键向后移动
        if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        {
            transform.Translate(Vector3.back * speed * Time.deltaTime);
        }
        // 按 A 键向左移动
        if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            transform.Translate(Vector3.left * speed * Time.deltaTime);
        }
        // 按 D 键向右移动
        if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            transform.Translate(Vector3.right * speed * Time.deltaTime);
        }
    }
}

二. 约束

在 Unity 中，约束（Constraints）用于限制游戏对象的变换属性，如位置、旋转和缩放。

常见的约束类型：

位置约束（Position Constraint）：

可以限制对象在某个轴或多个轴上的位置移动。
例如，只允许对象在 X 轴上移动，而固定其在 Y 和 Z 轴上的位置。

旋转约束（Rotation Constraint）：

控制对象的旋转自由度。
比如，限制对象只能绕某个特定轴旋转。

缩放约束（Scale Constraint）：

规定对象在各个轴上的缩放范围。

应用场景：

模拟机械结构：确保关节的运动在合理的范围内。
角色动画：限制某些部位的移动和旋转，以保持真实的动作。

例如，在一个机械臂的模拟中，可以使用旋转约束来限制关节的旋转角度，使其运动符合实际的机械结构。

在使用约束时，需要注意以下几点：

约束可能会与物理模拟或其他脚本的操作产生交互影响，需要进行充分的测试。
不同的约束类型和组合可以实现复杂的限制效果，但也可能增加调试的难度。

常见的与约束相关的组件包括：

Rigidbody 组件中的约束：
- Constraints 选项：可以设置对位置（Freeze Position）和旋转（Freeze Rotation）在不同轴上的冻结，从而实现约束效果。例如，勾选 Freeze Position X 可禁止刚体在 X 轴上的位置移动。
ConfigurableJoint 组件：
- 提供了非常丰富和灵活的约束设置。
- 可以对线性运动（Linear Limits）和角度运动（Angular Limits）进行约束。
- 还能设置弹簧、阻尼等参数来控制约束的弹性和阻力特性。
Parent Constraint 组件：
- 使对象的位置、旋转或缩放跟随一个或多个目标对象的变换。
- 可以设置权重来控制对每个目标的跟随程度。
LookAt Constraint 组件：
- 强制对象始终看向指定的目标。