Unity3D使用鼠標旋轉縮放平移視角

Unity使用鼠標旋轉縮放平移視角

---

用代碼在Game界面完美實現Scene界面的操作方法。

使用方法：把腳本掛在相機上，把跟蹤的target拖到腳本上。

視角跟蹤的是一個空物體，當然如果你是做RPG遊戲需要跟蹤某一角色的視角，那就不需要中鍵平移功能，把空物體換成角色就行。

代碼主要是分三部分功能進行實現。

1. 右鍵拖動控制視角的旋轉；
2. 滾輪旋轉控制視角的縮放；
3. 中鍵拖動控制視角的平移。

右鍵拖動控制旋轉主要是用GetAxis獲得鼠標在x方向與y方向平移的距離，相機的旋轉是通過旋轉相機本體座標系的x軸與y軸實現的，重要的是在旋轉相機的同時，要控制相機和target物體的相對距離，即同時控制相機繞target物體的旋轉。這個網上多數實現都相同，不贅述

中鍵滾輪控制視角的縮放，定義Distance變量控制相機與target的距離(相機z軸方向的距離)，用GetAxis獲得滾輪旋轉的程度，控制Distance的變動。這裏和網上已有的方法也沒什麼區別。

中鍵拖動控制視角的平移，之前在網上查找相關的實現，結果實際效果都比較差，所以自己實現了一下。視角的平移是通過獲取中鍵在屏幕座標系下的平移的方向向量，然後轉換爲世界座標系下的target座標的平移，然後調整相機的位置進行相應的平移以保證旋轉和縮放不受影響。

屏幕座標系的平移轉換到世界座標系下的平移，本質上就是世界座標系下沿着相機的本體座標系的x與y軸進行相應的平移。所以只需要求出屏幕座標系x與y方向的平移，分別乘以相機x與y軸的方向向量，然後與target原來的座標相加，就可以獲得target平移後的位置，再將相機的位置平移過去即實現了視角的平移，這種平移保證了相機平面和target之間的相對距離保持不變。具體代碼如下:

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class MouseLookTest : MonoBehaviour {

	//相機跟隨的目標物體，一般是一個空物體
	public Transform target;
	private int MouseWheelSensitivity = 1; //滾輪靈敏度設置
	private int MouseZoomMin = 1; //相機距離最小值
	private int MouseZoomMax = 20; //相機距離最大值

	private float moveSpeed = 10; //相機跟隨速度（中鍵平移時），採用平滑模式時起作用，越大則運動越平滑

	private float xSpeed = 250.0f; //旋轉視角時相機x軸轉速
	private float ySpeed = 120.0f; //旋轉視角時相機y軸轉速

	private int yMinLimit = -360;
	private int yMaxLimit = 360;

	private float x = 0.0f; //存儲相機的euler角
	private float y = 0.0f; //存儲相機的euler角

	private float Distance = 5; //相機和target之間的距離，因爲相機的Z軸總是指向target，也就是相機z軸方向上的距離
	private Vector3 targetOnScreenPosition; //目標的屏幕座標，第三個值爲z軸距離
	private Quaternion storeRotation; //存儲相機的姿態四元數
	private Vector3 CameraTargetPosition; //target的位置
	private Vector3 initPosition; //平移時用於存儲平移的起點位置
	private Vector3 cameraX; //相機的x軸方向向量
	private Vector3 cameraY; //相機的y軸方向向量
	private Vector3 cameraZ; //相機的z軸方向向量

	private Vector3 initScreenPos; //中鍵剛按下時鼠標的屏幕座標（第三個值其實沒什麼用）
	private Vector3 curScreenPos; //當前鼠標的屏幕座標（第三個值其實沒什麼用）
	void Start () {
		//這裏就是設置一下初始的相機視角以及一些其他變量，這裏的x和y。。。是和下面getAxis的mouse x與mouse y對應
		var angles = transform.eulerAngles;
		x = angles.y;
		y = angles.x;
		CameraTargetPosition = target.position;
		storeRotation = Quaternion.Euler (y + 60, x, 0);
		transform.rotation = storeRotation; //設置相機姿態
		Vector3 position = storeRotation * new Vector3 (0.0F, 0.0F, -Distance) + CameraTargetPosition; //四元數表示一個旋轉，四元數乘以向量相當於把向量旋轉對應角度，然後加上目標物體的位置就是相機位置了
		transform.position = storeRotation * new Vector3 (0, 0, -Distance) + CameraTargetPosition; //設置相機位置

		// Debug.Log("Camera x: "+transform.right);
		// Debug.Log("Camera y: "+transform.up);
		// Debug.Log("Camera z: "+transform.forward);

		// //-------------TEST-----------------
		// testScreenToWorldPoint();

	}

	void Update () {
		//鼠標右鍵旋轉功能
		if (Input.GetMouseButton (1)) {
			x += Input.GetAxis ("Mouse X") * xSpeed * 0.02f;
			y -= Input.GetAxis ("Mouse Y") * ySpeed * 0.02f;

			y = ClampAngle (y, yMinLimit, yMaxLimit);

			storeRotation = Quaternion.Euler (y + 60, x, 0);
			var position = storeRotation * new Vector3 (0.0f, 0.0f, -Distance) + CameraTargetPosition;

			transform.rotation = storeRotation;
			transform.position = position;
		} else if (Input.GetAxis ("Mouse ScrollWheel") != 0) //鼠標滾輪縮放功能
		{
			if (Distance >= MouseZoomMin && Distance <= MouseZoomMax) {
				Distance -= Input.GetAxis ("Mouse ScrollWheel") * MouseWheelSensitivity;
			}
			if (Distance < MouseZoomMin) {
				Distance = MouseZoomMin;
			}
			if (Distance > MouseZoomMax) {
				Distance = MouseZoomMax;
			}
			var rotation = transform.rotation;

			transform.position = storeRotation * new Vector3 (0.0F, 0.0F, -Distance) + CameraTargetPosition;
		}

		//鼠標中鍵平移
		if (Input.GetMouseButtonDown (2)) {
			cameraX = transform.right;
			cameraY = transform.up;
			cameraZ = transform.forward;

			initScreenPos = new Vector3 (Input.mousePosition.x, Input.mousePosition.y, targetOnScreenPosition.z);
			Debug.Log ("downOnce");

			//targetOnScreenPosition.z爲目標物體到相機xmidbuttonDownPositiony平面的法線距離
			targetOnScreenPosition = Camera.main.WorldToScreenPoint (CameraTargetPosition);
			initPosition = CameraTargetPosition;
		}

		if (Input.GetMouseButton (2)) {
			curScreenPos = new Vector3 (Input.mousePosition.x, Input.mousePosition.y, targetOnScreenPosition.z);
			//0.01這個係數是控制平移的速度，要根據相機和目標物體的distance來靈活選擇
			target.position = initPosition - 0.01f * ((curScreenPos.x - initScreenPos.x) * cameraX + (curScreenPos.y - initScreenPos.y) * cameraY);

			//重新計算位置
			Vector3 mPosition = storeRotation * new Vector3 (0.0F, 0.0F, -Distance) + target.position;
			transform.position = mPosition;

			// //用這個會讓相機的平移變得更平滑，但是可能在你buttonup時未使相機移動到應到的位置，導致再進行旋轉與縮放操作時出現短暫抖動
			//transform.position=Vector3.Lerp(transform.position,mPosition,Time.deltaTime*moveSpeed);

		}
		if (Input.GetMouseButtonUp (2)) {
			Debug.Log ("upOnce");
			//平移結束把cameraTargetPosition的位置更新一下，不然會影響縮放與旋轉功能
			CameraTargetPosition = target.position;
		}

	}

	//將angle限制在min~max之間
	static float ClampAngle (float angle, float min, float max) {
		if (angle < -360)
			angle += 360;
		if (angle > 360)
			angle -= 360;
		return Mathf.Clamp (angle, min, max);
	}

	void testScreenToWorldPoint () {
		//第三個座標指的是在相機z軸指向方向上的距離
		Vector3 screenPoint = Camera.main.WorldToScreenPoint (CameraTargetPosition);
		Debug.Log ("ScreenPoint: " + screenPoint);

		// var worldPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(new Vector3(1,1,10));
		// Debug.Log("worldPosition: "+worldPosition);
	}
}

實現的效果如下圖：

demo工程在此下載：
https://github.com/JinghanSun/MouseLookDemoWithUnity3D