Unity(2022.3.38LTS) - 变换组件和约束

目录

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：

1. 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。

2. 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。

3. 缩放约束（Scale Constraint）：

   • 规定对象在各个轴上的缩放范围。

应用场景：

1. 模拟机械结构：确保关节的运动在合理的范围内。
2. 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：

1. 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。
2. 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：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. LookAt Constraint 组件：

   • 强制对象始终看向指定的目标。

这些约束组件在不同的场景中有不同的用途：

比如，在一个车辆模拟中，使用 Rigidbody 的约束来固定车轮的旋转轴；在一个角色的肢体关节模拟中，使用 ConfigurableJoint 来限制关节的活动范围。

实例,

新建一个立方体,添加LookAt Constraint 组件,赋值源

运行效果