Unity实现第三人称视角

最近耍了一波巫师3，突然想到能不能做个简单的第三人称视角的摄像机控制。不过这个摄像机控制目前还没有被卡视角的功能（就是那种根据地形调整摄像机距离）准备在后面几天实现卡视角功能。不过先来做个简单的第三人称视角控制吧。开冲！

在场景中用Cube搭个简易的小人(插个标志标明小人的前方向)，以一个Plane为地面，用一个Cube与一个Sphere作为标识，容易辨别视角移动。

新建一个C#脚本CameraMove，拖动到MainCamera上

在脚本中定义如下变量：

        //player info
	private GameObject player;
	private Transform playerTF;

	//distance vector between player and camera
	private Vector3 dirVector;
	public float distance;

	//mouse move
	private float fMouseX;
	private float fMouseY;
	public float speed;
	public float bottomLimitAngle;//the limit angle
	private float bottomLimit;//the cos value

其中player就是玩家人物需要拖动赋值，playerTF是通过player得到的transform。dirVector是从player指向camera的一个方向向量。distance是指player与camera之间的距离，在Inspector中赋值。fMouseX与fMouseY是鼠标的移动量，speed是视角灵敏度（鼠标移动时，视角的变化速度），bottomLimitAngle是用于限制camera可以向下移动到什么程度，bottomLimit是通过bottomLimit得到的Cos值。

void Start () {
		//**System settings**
		Cursor.visible = false;
		Cursor.lockState = CursorLockMode.Locked;

		//**assignment initial**

		//player assignment
		player = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Player");
		playerTF = player.transform;


		//**value initial**

		//distanceVector initial
		dirVector = Vector3.Normalize(playerTF.position - transform.position);
		transform.position = playerTF.position + distance * (-dirVector);

		//mouse move initial
		fMouseX = 0;
		fMouseY = 0;
		bottomLimit = Mathf.Cos (bottomLimitAngle / 180 * Mathf.PI);
	}

初始化就不需要多说了，很容易理解，不过要注意把Player的Tag改为“Player”。

下面介绍Update部分的核心代码：

1.保持摄像机看向玩家。

                //Update Camera
		transform.LookAt (playerTF);

2.获取鼠标变化量，并根据鼠标移动来改变视角角度。在视角移动之前先监测是否已经到达的最下方，如果已经到达，且用户仍试图向下移动视角(fMouse>0)，则令fMouseY为0。下一步要进行视角移动与旋转，注意！视角的水平旋转与垂直旋转是不一样的！（下面会介绍），最后更新一下方向向量。

		//Camera Move
		fMouseX = Input.GetAxis ("Mouse X");
		fMouseY = Input.GetAxis ("Mouse Y");

		//avoid dithering
		if (Vector3.Dot (-dirVector.normalized, -playerTF.up.normalized) > bottomLimit) {
			if (fMouseY > 0) {
				fMouseY = 0;
			};
		}

		//two types of parameters;
		//(axis,value)is rotate around the axis of the transform's position;
		// (position, axis, value)is rotate around the axis of the specific position;
		//Rotate Horizontal
		transform.RotateAround(playerTF.position ,playerTF.up, speed * fMouseX);
		//Rotate Vertical
		transform.RotateAround (playerTF.position, -VerticalRotateAxis(dirVector),speed * fMouseY);

		//distance Control
		dirVector = Vector3.Normalize(playerTF.position - transform.position);

那么视角的水平旋转与垂直旋转到底有什么不同呢？如下图。水平旋转是绕着playerTF.up即玩家的向上的轴旋转的。而垂直旋转是绕着玩家的中心旋转的，如果垂直旋转也像水平旋转一样操作，比如绕着playerTF.right来旋转，则会造成一种错误的现象：当我们不停地下移鼠标时，视角并没有移下去，而是一直在绕一个小圈。所以对于垂直旋转，还需要计算一个法线向量。

下面介绍计算垂直旋转的法线向量的方法。如上图中我们画出的垂直旋转的圆，它与xz平面相交处的切线一定是垂直于xz平面的，所以我们可以确定，这个法线向量一定是在xz平面中的。设为normal（a，0，c)；与旋转另一个相关的属性是dirVector，因为旋转面就是由 dirVector绕normal 旋转一圈形成的。设它为dirVector（x，y，z）。

则由normal与dirVector的点乘积为0得出ax+cz=0，得出a =（-z/x）*c，令a^2+c^2=1得出a^2 = z^2 / (x^2 + z^2)；c^2 = x^2 / (x^2 + z^2)。

这样就确定了normal的a与c的绝对值是多少，那么怎么来确定其正负值呢，我们一致设定在水平轴为x，纵轴为z的二维坐标系中(如下图) dirVector在normal的顺时针旋转90度的位置。由此得出：以下情况：

dir:x>0,z>0在第一象限。 normal:a<0,c>0在第二象限

dir:x>0,z<0在第四象限。 normal:a>0,c>0在第一象限

dir:x<0,z<0在第三象限。 normal:a>0,c<0在第四象限

dir:x<0,z>0在第二象限。 normal:a<0,c<0在第一象限

代码实现如下：

	Vector3 VerticalRotateAxis(Vector3 dirVector){
		Vector3 player2Camera = -dirVector.normalized;
		float x = player2Camera.x;
		float z = player2Camera.z;
		Vector3 rotateAxis = Vector3.zero;
		rotateAxis.z = Mathf.Sqrt (x * x / (x * x + z * z));
		rotateAxis.x = Mathf.Sqrt (z * z / (x * x + z * z));
		if (x >= 0) {
			if (z >= 0) {
				rotateAxis.x = -rotateAxis.x;
			}
		} else {
			if (z >= 0) {
				rotateAxis.x = -rotateAxis.x;
				rotateAxis.z = -rotateAxis.z;
			} else {
				rotateAxis.z = -rotateAxis.z;
			}
		}
		Debug.Log (rotateAxis);
		return rotateAxis;
	}

这样我们就实现了鼠标移动控制第三人称视角的移动。源码加场景的unity包在这里下载：https://download.csdn.net/download/qq_37394426/10914613

过几天后小菜鸡我会更新根据地形变化来改变摄像机距离，希望和各位道友一起努力！！！

现在该来实现摄像机距离根据地形变化了，话不多说，上代码：

//distance Control
		dirVector = Vector3.Normalize(playerTF.position - transform.position);
		Ray cameraRay = new Ray(playerTF.position, -dirVector);
		RaycastHit hitinfo;
		if (Physics.Raycast (cameraRay, out hitinfo, distance*10/9, LayerMask.GetMask("Terrain"))) {
			actualDistance = hitinfo.distance * 9/10;
			transform.position = playerTF.position + actualDistance * (-dirVector);
		} else {
			actualDistance = distance;
			transform.position = playerTF.position + actualDistance * (-dirVector);
		}

更新Update中的distance Control模块中的代码，从玩家中心发射一条长度为预设摄像机距离* 10/9 的射线，然后根据射线是否检测带地表，更新摄像机与玩家之间的实际距离actualDistance，乘10/9与乘9/10是我在测试时使用的两个参数，为了避免摄像机贴着地面移动及在射线检测到地面的边界处出现突变导致摄像机进入地表中，可以根据需要改动。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_37394426/article/details/86437683