unity3d 中物体的跟随地形倾斜
发表于2016-09-08
在游戏中为了实现如下的效果：
一些常见的游戏物体，车辆，坐骑等，放置在地形上和在地形上移动时，需要根据地形的坡度来做倾斜，达到一个比较逼真的效果。下面就说一个简单的实现方案，帮助新手解决这个问题。
首先，需要了解u3d中地形的一些属性：
Terrain 这个类，表示了u3d中的地形，其中我们需要知道的它的属性有：
成员：terrainData -- 包含了各种地形数据
方法：SampleHeight -- 获取指定位置地形的高度
其中terrainData是TerrainData类的一个对象，它下面需要知道的属性有：
成员：size -- 地形在世界坐标系中的尺寸
方法：GetInterpolatedNormal -- 获取地形指定位置上的插值法线
由于GetInterpolatedNormal函数的参数x,y的范围是0到1，所以需要把世界坐标做相应转换；如果地形是在0,0,0坐标处向x,z方向延伸，如下图：
unity3d 中物体的跟随地形倾斜
那么可以封装一个简单的方法：
1 2 3 4 5 | public Vector3 GetNormal(float x, float z) { return terrain.terrainData.GetInterpolatedNormal(x / terrain.terrainData.size.x, terrain.terrainData.size.z); } |
获取到法线就相当于知道了当前位置的地形是怎么倾斜的了，就可以根据这个信息来调节物体的旋转角度，达到匹配上地形的目的；下面就来进行对物体的旋转变换。
1、修改gameObject的构造
由于像车辆这种类型的物体在地形上移动的时候，在x,y,z三个轴上面都需要旋转，为了让他们的旋转相互不干扰，所以需要使用两个节点（transform）来实现，类似于第三人称摄像机控制主角的技巧。所以在gameObject之外，再包一个gameObject，如下所示：
1 2 3 4 5 6 | outUnit.gameObj = new GameObject(unit.gameObj.name + "_out"); unit.gameObj.transform.parent = unitItem.gameObj.transform; unit.gameObj.transform.position = Vector3.zero; unit.gameObj.transform.rotation = Quaternion.identity; outUnit.gameObj.transform.position = unit.position; |
这样，物体就有了外层和内层两个gameObject：outUnit.gameObj是外层gameObject，而unit.gameObj是内层gameObject。
2、 改变物体Y方向上的旋转
在改变物体倾斜角度时，先改变他的朝向，也就是俯视地图的视角下，车辆行驶时车头应该朝向的方向。
1 2 3 | Vector3 rotation = Vector3.zero; rotation.y = unit.rotation.y; unit.gameObj.transform.rotation = Quaternion.Euler(rotation); |
保持x轴和z轴上没有任何偏转，在y轴上设置朝向，并且把这个朝向设置到内层gameObject上。
3、 改变地形上的倾斜角度
1 2 3 4 5 6 | Vector3 normal = GetNormal(unit.position.x, unit.position.z); Vector3 rotaion = Vector3.zero; rotation.x = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan2(normal.z, normal.y); rotation.z = 360 - Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan2(normal.x, normal.y); outUnit.gameObj.transform.localRotation = Quaternion.Euler(rotation); |
保持y轴上没有任何偏转，在x轴上和z轴上设置旋转角度，并且把这个朝向设置到外层gameObject上。
此时物体的倾斜角度就被正确设置了。
一些细节：
1、物体在Y轴上转向的时候，可以渐进的改变角度，使得转向不是那么生硬。
2、地形的法线可以不用实时获取，可以使用网格，将地图分割为很多单元，每个单元设置一个法线，减少倾斜改变的频率。
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