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Unity3D之主角面朝方向一定区域内对象角度计算（转）

發(fā)布時(shí)間：2025/3/15 33 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Unity3D之主角面朝方向一定区域内对象角度计算（转）小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

寫在前面的話，前兩天有個(gè)朋友在QQ上問(wèn)我如何獲取主角面朝方向一定區(qū)域中的敵人對(duì)象。這個(gè)命題看似簡(jiǎn)單，其實(shí)里面蘊(yùn)含了很多數(shù)學(xué)方面的東西。今天剛好有時(shí)間我就徹底的把這個(gè)疑問(wèn)寫在博客中。希望可以幫助到他。

在上代碼之前請(qǐng)大家跟我先做幾個(gè)簡(jiǎn)單的練習(xí)題，角度向量的計(jì)算一定要學(xué)會(huì)，不然后面的東西會(huì)很難懂。

1.已知3D坐標(biāo)，和一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，以及一段距離，求目標(biāo)點(diǎn)的3D坐標(biāo)。

已知當(dāng)前點(diǎn)為Target，目標(biāo)點(diǎn)沿著Target的Y軸旋轉(zhuǎn)30度，沿著Target的X軸延伸10米求目標(biāo)點(diǎn)的3D坐標(biāo)？

using UnityEngine;

using System.Collections;

public class Test : MonoBehaviour

{

? ?? ???public Transform Target;

? ?? ???void LateUpdate ()

? ?? ???{

? ?? ?? ?? ?? ? Quaternion rotation = Quaternion.Euler(0f,30f,0f) * Target.rotation;

? ?? ?? ?? ?? ? Vector3??newPos = rotation * new Vector3(10f,0f,0f);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(newPos,Vector3.zero,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.Log("newpos " + newPos +" nowpos " + Target.position + " distance " + Vector3.Distance(newPos,Target.position));

? ?? ???}

}

輸出結(jié)果：新坐標(biāo) (8.7, 0.0, -5.0) 當(dāng)前坐標(biāo) (0.0, 0.0, 0.0)兩點(diǎn)之間的距離 10。

?2.已知3D模型的角度求它的向量。已知3D模型Target，Y軸旋轉(zhuǎn)30度后向前平移。

using UnityEngine;

using System.Collections;

public class Test : MonoBehaviour

{

? ?? ???public Transform Target;

? ?? ???void LateUpdate ()

? ?? ???{

? ?? ?? ?? ?? ? if(Input.GetMouseButton(0))

? ?? ?? ?? ?? ? {

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?Quaternion rotation = Quaternion.Euler(0f,30f,0f) * Target.rotation;

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?Vector3??newPos = rotation * Vector3.forward;

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?Target.Translate(newPos.x,newPos.y,newPos.z);

? ?? ?? ?? ?? ? }

? ?? ???}

}

3.已知一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，讓模型朝著這個(gè)目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)。這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的例子，大家應(yīng)該都能看明白。

Target.transform.LookAt(new Vector3 (100f,200f,300f));

? ?? ?? ?? ?? ? Target.Translate(Vector3.forward);

這里我要說(shuō)的就是Vector3.forward ，它等價(jià)與 new Vector3(0,0,1)；它并不是一個(gè)坐標(biāo)，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)向量，方向是沿著Z軸向前。這樣平移一次的距離就是1米，如果Vector3.forward * 100那么一次平移的距離就是100米。?在看看下面這段代碼.

Vector3 vecn = (TargetCube.position - Target.position).normalized;

? ?? ?? ?? ?? ? Target.Translate(vecn *0.1f);

用向量減去一個(gè)向量求出它們的差值，normalized 是格式化向量，意思是把它們之間向量格式化到1米內(nèi)。這樣就可以更加精確的計(jì)算一次平移的距離了 vecn *0.1f 就標(biāo)示一次平移1分米，蛤蛤。?向量不僅可以進(jìn)行X Y Z軸的移動(dòng)，同樣可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn) ，下面這段代碼就是讓向量沿著Y軸旋轉(zhuǎn)30度。

Vector3 vecn = (TargetCube.position - Target.position).normalized;

? ?? ???vecn = Quaternion.Euler(0f,30f,0f) * vecn;

? ?? ???Target.Translate(vecn *0.1f);

如果上述三道簡(jiǎn)單的練習(xí)題你都能了然于心的話，那么本文最大的難題我相信也不會(huì)是什么難事，繼續(xù)閱讀吧。假設(shè)我們需要計(jì)算主角面前5米內(nèi)所有的對(duì)象時(shí)。以主角為圓心計(jì)算面前5米外的一個(gè)點(diǎn)，為了讓大家看清楚我現(xiàn)將這條線繪制出來(lái)。

private float distance = 5f;

void Update ()?

{

? ?? ???Quaternion r= transform.rotation;

? ?? ???Vector3 f0 =??(transform.position??+ (r *Vector3.forward) * distance);

? ?? ???Debug.DrawLine(transform.position,f0,Color.red);

}

如下圖所，我們已經(jīng)將這兩個(gè)點(diǎn)計(jì)算出來(lái)了。此時(shí)你可以動(dòng)態(tài)的編輯主角Y軸的坐標(biāo)，這個(gè)點(diǎn)永遠(yuǎn)都是沿著主角當(dāng)前角度面前5米以外的點(diǎn)。?

<ignore_js_op>?
接下來(lái)，我們需要計(jì)算主角面前的一個(gè)發(fā)散性的角度。假設(shè)主角看到的是向左30度，向右30度在這個(gè)區(qū)域。

private float distance = 5f;

void Update ()?

{

? ?? ???Quaternion r= transform.rotation;

? ?? ???Vector3 f0 =??(transform.position??+ (r *Vector3.forward) * distance);

? ?? ???Debug.DrawLine(transform.position,f0,Color.red);

? ?? ???Quaternion r0= Quaternion.Euler(transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y - 30f,transform.rotation.eulerAngles.z);

? ?? ???Quaternion r1= Quaternion.Euler(transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y + 30f,transform.rotation.eulerAngles.z);

? ?? ???Vector3 f1 =??(transform.position??+ (r0 *Vector3.forward) * distance);

? ?? ???Vector3 f2 =??(transform.position??+ (r1 *Vector3.forward) * distance);

? ?? ???Debug.DrawLine(transform.position,f1,Color.red);

? ?? ???Debug.DrawLine(transform.position,f2,Color.red);

? ?? ???Debug.DrawLine(f0,f1,Color.red);

? ?? ???Debug.DrawLine(f0,f2,Color.red);

}

如下圖所示，這時(shí)主角面前的區(qū)域就計(jì)算出來(lái)了。看起來(lái)就是兩個(gè)三角形之間的區(qū)域。<ignore_js_op>???

最后就是簡(jiǎn)單的套用公式，計(jì)算一個(gè)點(diǎn)是否在三角形內(nèi)，在本文中就是計(jì)算敵人的點(diǎn)是否在面前的這兩個(gè)三角形內(nèi)。

using UnityEngine;

using System.Collections;

public class MyTest : MonoBehaviour {

? ?? ???public Transform cube;

? ?? ???private float distance = 5f;

? ?? ???void Update ()?

? ?? ???{

? ?? ?? ?? ?? ? Quaternion r= transform.rotation;

? ?? ?? ?? ?? ? Vector3 f0 =??(transform.position??+ (r *Vector3.forward) * distance);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(transform.position,f0,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Quaternion r0= Quaternion.Euler(transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y - 30f,transform.rotation.eulerAngles.z);

? ?? ?? ?? ?? ? Quaternion r1= Quaternion.Euler(transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y + 30f,transform.rotation.eulerAngles.z);

? ?? ?? ?? ?? ? Vector3 f1 =??(transform.position??+ (r0 *Vector3.forward) * distance);

? ?? ?? ?? ?? ? Vector3 f2 =??(transform.position??+ (r1 *Vector3.forward) * distance);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(transform.position,f1,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(transform.position,f2,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(f0,f1,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Debug.DrawLine(f0,f2,Color.red);

? ?? ?? ?? ?? ? Vector3 point = cube.position;

? ?? ?? ?? ?? ? if(isINTriangle(point,transform.position,f1,f0) || isINTriangle(point,transform.position,f2,f0) )

? ?? ?? ?? ?? ? {

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?Debug.Log("cube in this !!!");

? ?? ?? ?? ?? ? }else?

? ?? ?? ?? ?? ? {

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?Debug.Log("cube not in this !!!");

? ?? ?? ?? ?? ? }

? ?? ???}

? ?? ???private??float triangleArea(float v0x,float v0y,float v1x,float v1y,float v2x,float v2y)?

? ?? ???{

? ?? ???return Mathf.Abs((v0x * v1y + v1x * v2y + v2x * v0y

? ?? ?? ?? ?- v1x * v0y - v2x * v1y - v0x * v2y) / 2f);

? ? }

? ?? ???bool isINTriangle(Vector3 point,Vector3 v0,Vector3 v1,Vector3 v2)

? ?? ???{

? ?? ?? ?? ?? ? float x = point.x;

? ?? ?? ?? ?? ? float y = point.z;

? ?? ?? ?? ?? ? float v0x = v0.x;

? ?? ?? ?? ?? ? float v0y = v0.z;

? ?? ?? ?? ?? ? float v1x = v1.x;

? ?? ?? ?? ?? ? float v1y = v1.z;

? ?? ?? ?? ?? ? float v2x = v2.x;

? ?? ?? ?? ?? ? float v2y = v2.z;

? ?? ?? ?? ?? ? float t = triangleArea(v0x,v0y,v1x,v1y,v2x,v2y);

? ?? ?? ?? ?? ? float a = triangleArea(v0x,v0y,v1x,v1y,x,y) + triangleArea(v0x,v0y,x,y,v2x,v2y) + triangleArea(x,y,v1x,v1y,v2x,v2y);

? ?? ?? ?? ?? ? if (Mathf.Abs(t - a) <= 0.01f)?

? ?? ?? ?? ?? ? {

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?return true;

? ?? ?? ?? ?? ? }else?

? ?? ?? ?? ?? ? {

? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?return false;

? ?? ?? ?? ?? ? }

? ?? ???}

}

如下圖所示，如果箱子對(duì)象是主角的視野中就會(huì)檢測(cè)到。

<ignore_js_op>???

注意，上圖中我的視野選擇了兩個(gè)三角形，如果你需要視野目標(biāo)點(diǎn)是橢圓形的話，那么可以多設(shè)置一些三角形。但是這樣就會(huì)非常消耗效率，我覺(jué)得這里完全可以使用1個(gè)三角形，，只是正對(duì)的目標(biāo)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)一些偏差，影響其實(shí)并不會(huì)很大。如下圖所示

<ignore_js_op>?

代碼簡(jiǎn)單的修改一下即可。