Unity全面入門筆記13-Transform

Transform

GameObject和Transform

• 獲取Transform

Transform是每個GameObject都具有的屬性，Transform是GameObject的一個特殊的Component。嘗試刪除Transform時會發現，Unity並沒有提供可以刪除Transform組件的選項，也就是說GameObject必須具有Transform組件。同樣的，也沒有任何方法添加Transform組件，也就是說GameObject只能具有一個Transform組件。

一個GameObject只對應一個Transform，一個Transform也只對應一個GameObject。在腳本中，我們可以直接通過gameObject獲得對應Transform組件，也可以通過transform獲得對應的GameObject，同時，用GetComponent方法也可以獲得Transform組件：

public GameObject MonoBehaviour.gameObject{get;}
public Transform MonoBehaviour.transform{get;}
public Tranform GameObject.tranform{get;}
public GameObject Tranform.gameObject{get;}

gameObjcet.tranform == gameObject.GetComponent<Transform>();
tranform == gameObject.tranform.gameObject.GetComponent<Tranform>();

• 修改位置

在Inspector中，每個GameObject的第一個組件都是Transform。Transform暴露出來的屬性包括Position、Rotation和Scale，顧名思義，它們就是物體的位置、旋轉、縮放信息。在Scene中移動、旋轉、縮放物體，可以觀察到Inspector中的Transform改變，而在Inspector中改變這三個屬性，也可以在Scene和Game面板中看到修改的效果。

默認情況下，position、rotation均爲零向量，scale爲(1,1,1)。在Inspector面板中對Transform使用Reset即可使三個屬性重置爲默認值。注意，使本地座標歸零的結果是使該物體與父物體座標系重合。

複習本地座標系與世界座標系：

本地座標系指物體的父節點的模型座標空間，如果物體沒有父節點，則本地座標系等於世界座標空間。

本地座標是在本地座標系中的座標，而世界空間座標是在世界座標系中的座標。

Transform和座標信息

• 移動

transform.position = new Vector3(1,2,3);
transform.localPosition = new Vector3(1,2,3);
transform.position += new Vector3(1,0,0);
transform.localPosition += new Vector3(-1,0,0);

通過position可以訪問物體的世界座標，通過localPosition可以訪問物體的本地座標。

由於Vector3重載了加減運算，故可以使用“+=”來修改position。

除了直接對position修改外，還可以調用Transform的函數：

public void Transform.Translate(float x, float y, float z, Space relativeTo = Space.Self);
public void Transform.Translate(Vector3 translation, Space relativeTo = Space.Self);

Space是一個枚舉類型，具有兩個枚舉值：Space.Self和Space.World。前者使移動作用於本地座標，後者使移動作用於世界座標。

由於在Vector3類中，x、y、z屬性是隻讀的，有時會造成麻煩，我們可以自己擴展方法，如下:

public static class Extensions
{
    public static void SetPositionX(this Transform t, float newX)
    {
        t.position = new Vector3(newX, t.position.y, t.position.z);
    }
}

擴展已有類時，我們需要一個靜態類中的靜態方法，這個方法的第一個參數增加this關鍵字，第一個參數的類型就是我們想要擴展的類型，這樣我們就可以通過Transform對象直接調用這個方法了：

transform.SetPositionX(1);

• 旋轉

public Quaternion Transform.rotation;
public Quaternion Transform.localRotation;

通過Transform的屬性獲取軸：

public vector3 Transform.up{get; private set;}
public vector3 Transform.forward{get; private set;}
public vector3 Transform.right{get; private set;}

通過Transform的方法旋轉物體：

public void Transform.Rotate(Vector3 eulers, Space relativeTo = Space.Self);
public void Transform.Rotate(float x, float y, float z, Space relativeTo = Space.Self);
public void Transform.Rotate(Vector3 axis, float angle, Space relativeTo = Space.Self);
public void Transform.RotateAround(Vector3 point, Vector3 axis, float angle);
public void Transform.LookAt(Vector3 worldPosition, Vector3 worldUp = Vector3.up);
public void Transform.LookAt(Transform target, Vector3 worldUp = Vector3.up);

Rotate函數具有兩種完全不一致的效果，很容易使人產生困惑。在前兩種重載中，物品以當前方向爲基準重新進行歐拉變換，即沿z軸->y軸->x軸的順序依次旋轉指定角度，得到新的方向。而後一種重載中，物品繞自身的axis方向的軸，遵循左手螺旋定則的旋轉angle角度。

RotateAround函數中，物體繞目標座標在axis方向的軸旋轉angle度，旋轉過程中座標和自身方向都會改變。

LookAt函數可以使物體的正面朝向某個點或Transform，所謂正面即z軸的正方向。在不使用第二個參數的情況下，物體只繞y軸旋轉，而在使用第二個參數的情況下，物體的y軸正方向會指向第二個參數的方向。

Unity中沒有使物體朝向某個方向的函數，但這個方法在移動時又十分常用，我們可以擴展一個LookTo方法來快捷的使用這個功能：

public static class Extensions
{
    public static void LookTo(this Transform t, Vector3 direction, Vector3 worldUp = Vector3.up)
    {
        t.LookAt(t.position + direction,worldUp);
    }
}

• 縮放

public vector3 Transform.localScale;
public vector3 Transform.lossyScale{get; private set;}

注意，世界座標的大小是隻讀的。

推薦儘量少使用改變縮放的功能：一些縮放可以改用動畫系統實現，還有更多情況下，模型或圖片的大小應該由美術確定好後直接導入，GameObject的Scale應該儘量都保持(1,1,1)。

Transform和樹型結構

讓相關的GameObject儘量按照樹型結構組織，可以有效的提高搜索物體的效率，也減少不必要的內存損耗。

• 父節點

public Transform Transform.parent{get; private set;}
public Transform Transform.root{get; private set;}
public bool Transform.IsChildOf(Transform parent);
public void SetParent(Transform parent, bool worldPositionStays = true); 

注：當沒有父節點時parent返回null，在SetParent中輸入參數null也可以讓物體不再有父節點，在IsChildOf中輸入參數null可以判斷物體是否沒有父節點。

root代表最終根節點，可以返回自己。

SetParent函數的第二個參數爲false時，物體會改變在世界座標系中的位置，在新的座標系中保持和在原本座標系中一致的本地座標，即和新父物體的相對位置等於和舊父物體的相對位置。

• 子結點

public Transform Transform.Find(string n); 
public Transform Transform.GetChild(int index); 
public void Transform.DetachChildren(); 

使用Find可以根據物體名稱搜索此節點派生出的所有後繼節點，是GameObject.Find的範圍縮小版本。

GetChild是速度最快的查找子物體的方法，所以讓Prefabs或者GameObject以一個固定的順序排列是一個很好的習慣。

DetachChildren可以一次性斷開對所有子物體的連接，並使子物體移動到同一層級，即如果本物體有父物體，斷開連接後子物體會成爲原本父物體的子物體，成爲本物體的兄弟節點。