探讨Lerp差值在Unity中的正确使用
发表于2018-09-21
本文探讨如何用lerp实现近似的匀速旋转，当然如果运用本文给出的方法，使用slerp则可以实现匀速旋转，并指出Unity官方lerp示例代码的一些缺陷。
现有问题：
比如四元数Lerp API：
Interpolates between a and b by t and normalizes the result afterwards. The parameter t is clamped to the range [0, 1].
public static Quaternion Lerp(Quaternion a, Quaternion b, float t);
以及使用示例
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class ExampleClass : MonoBehaviour ｛
public Transform from;
public Transform to;
public float speed = 0.1F;
void Update() ｛
transform.rotation = Quaternion.Lerp(from.rotation, to.rotation, Time.time * speed);
｝
｝
如果这样使用，会有如下几个问题需要注意：
- 这样的旋转不是匀速的旋转，这种是逐渐减速的旋转。
- 永远无法旋转到目标角度，可以无限的接近。
- 旋转速度与帧数相关，请注意from.rotation在变化，举例来说单位时间内移动2次2%和移动1次4%并不相同。
使用方法
示例代码如下：
static f32 GetRotateScale(VEC3 speedDir,VEC3 eulerAngleLast,int dt,f32 rotateSpeed) ｛ VEC3 eulerAngleCur = speedDir.getHorizontalAngle(); f32 deltaAngle = ABS(eulerAngleLast.getY() - eulerAngleCur.getY()); deltaAngle = fmod(deltaAngle, 360.f); if (deltaAngle > 180.f) deltaAngle = 360 - deltaAngle; f32 scale = 1; if (FLOAT_EQUALS_ZERO_ROUGH(deltaAngle)) scale = 1; else scale = (dt / 1000.f) * rotateSpeed / deltaAngle; if (scale > 1) scale = 1; return scale; ｝
解释下函数参数。speeddir是指模型需要朝向的方向，euleranglelast是指当前模型朝向，dt就是deltaTime，rotateSpeed就是指给定的旋转速度。
函数返回值是0-1的比例。该值会传递给lerp做最终的角度旋转。
这个函数功能比较简单，根据角度差，旋转速度来设置scale，当scale等于1时，就会瞬间转到指定角度。每次旋转前需要获取下该次旋转需要的scale。
scale并不是简单的deltaTime * speed 这么简单。
总结
使用slerp可以做到完美的匀速旋转，但是并没有十分必要。实际上采用上述方法采用lerp，肉眼观察已感知不到转速的差异。
- 这是匀速旋转
- 你可以到达目标角度
- 和帧数是无关的
解决问题的方法有很多，每个人都可以有自己的想法。重要的是要先意识到问题的存在。