游戏开发之摄像机运用-优快云博客

作为一个游戏的必要元素，摄像机、光源、场景有着不可磨灭的作用。下面这几期聊一聊我的看法。

摄像机

玩家要体验制作好的游戏，首先要看到画面，摄像机就是这样的作用。在我看来，游戏和电影没什么区别，自然，摄像机把游戏世界呈现给了我们。比如我们要做第一人称游戏，那么摄像机就可以放在人物的头部，如果要做第三人称，那么就放在人物后面。。。。。诸如此类。再者我们平时玩游戏出现的小地图，其实也可以通过一个摄像机俯视游戏世界，获取玩家位置做标记来完成。下面通过实际操作来认识摄像机。

首先我们在new一个project，可以发现有一个主摄像机，观察它的Inspector
这里写图片描述
我们再create一个Empty对象，给这个对象添加组件Camera

可以看到
这里写图片描述
这个空对象也成为了摄像机，可以看出摄像机其实是一个组件。
至于如何在视图中看到物体，简单来说，只要把物体放在摄像头前就行。如何确定方位呢，很多人都会说，在这样一个3D世界，玩游戏都容易迷路，更何况游戏制作的时候呢，其实很简单，unity3d采取的是左手法则确定方位，我们可以在Scene的右上角看到一个世界坐标系
这里写图片描述

可以发现，摄像机也有Transform，还有一系列属性，可以看出，摄像机其实也是一个GameObject。下面介绍它的主要属性

属性参考链接：http://www.manew.com/thread-47076-1-1.html

或者下载课件http://ss.sysu.edu.cn/~pml/se347/2015sp/u3d/02-Unity%E5%B8%B8%E7%94%A8%E5%85%83%E7%B4%A0%E3%80%81%E7%89%A9%E7%90%86%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E3%80%81%E7%B2%92%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F.ppt

1.Clear Flags：清楚标记

Skybox: 屏幕中的空白部分用天空盒的内容填充，如果没有设置天空盒，则使用背景颜色。
Solid Color: 屏幕中的空白部分用背景颜色填充。
Depth only: 仅按照物体的前后遮挡关系来呈现结果。
Don’t Clear: 不清除任何颜色或深度缓存。结果是：每帧的呈现结果都叠加在一起。通常用于实现特殊的效果。

为了高度仿真，游戏可以加入天空元素，即天空盒，它是一个球体素材，需要在store中下载，然后将下载的资源import到porject中，在摄像机添加组件skybox，把资源拖入skybox中即可
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2.Culling Mask

剔除遮罩。用于指定摄像机所作用的层(Layer)。

3.Field of View(FOV)

视野范围。只针对透视镜头，用于控制视角宽度与纵向角度。同上图此时FOV值为60，我们拖到10
这里写图片描述
可以这样理解，FOV值就是对镜头的缩放

4.Size

视口大小。只针对正交镜头，设定为相当于屏幕高度的一半。

5.Projection

分为透视（Perspective）和正交（Orthographic）
正交就是正交投影，三视图的关系，看到的物体是平面的，透视可以体现出物体间的远近，更能体现位置关系。两种投影都有不同的用处
我们再创建一个小球
这里写图片描述
透视图是这样的

可以感受到远近，而正交图

感觉像2D游戏。。。。。。

6.ClippingPlanes

表示摄像机的作用范围。只显示距离为[Near, Far]之间的物体。在此之外的无法看见

7.Viewport Rect

控制摄像机呈现结果对应到屏幕上的位置以及大小。屏幕坐标系：左下角是(0, 0)，右上角是(1, 1)。绘制出来的都是矩形视图，通常可以用来作为副视图

8.Depth

当多个摄像机同时存在时，这个参数决定了呈现的先后顺序，值越大越靠后呈现。前面的会被后面呈现的覆盖

这两个属性我们用鸟瞰图来解释
将之前用空项目创建的摄像头放在两个物体上方，Rotation设为垂直向下
播放一次
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为什么成这样了？我的天空呢，我的蓝色呢，其实就是Depth，我的main camera的Depth为-1，所以被覆盖了，修改后（比副摄像头大）可以看到天空又回来了，那么副摄像头呢？
先变回原样，副摄像头的Depth更大
将副摄像头的Viewport Rect设为（0.8， 0.8）（0.8，0.8）
这里写图片描述
鸟瞰图就出来了

Summary

Camera作为一个部件十分复杂，它的继承类树是这样的
这里写图片描述
只列出了部分变量和函数，详情可参考http://www.ceeger.com/Script/Camera/Camera.html

可以看出，Camera许多属性和方法其实都是来源于继承
而Object作为所有游戏元素的基类，自然也是Camera的基类。

Camera有很多静态属性
根据官网可查到，Camera的静态变量有以下：
* allCameras 返回所有可以使用的camera
* allCamerasCount 翻译场景中所有照相机的数量
* current 当前用于渲染的相机，只用于低级的渲染控制
* main 第一个被启用的Camera会被标记为main
* onPostRender 任何一个camera结束rendering都会触发的时间
* onPreCull 任何一个camera开始culling的时候触发的事件
* onPrerRender 任何一个camera在开始rendering之前都会触发的事件

我们可以通过程序来控制camera，首先重建一个project，创建三个摄像机，一个立方体和一个空对象用于挂载
这里写图片描述
在这里一个摄像头放得远，一个摄像头没有正对立方体，还有一个摄像头是鸟瞰
编写脚本CamerasControl

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

public class CamerasControl : MonoBehaviour {
    private Camera MainCamera;
    private Camera CurrentCamera;
    private Camera[] Cameras;
    // Use this for initialization
    void Start () {
        MainCamera = Camera.main;//获取主摄像机
        Cameras = Camera.allCameras;//获取所有摄像机
        CurrentCamera = Camera.current;//获取当前摄像机
    }

    // Update is called once per frame
    void Update () {
        ChangeCamera();
    }

    void ChangeCamera()
    {
        // 点击1，2，3切换canmera，注意3个camera必须在同一个display下
        if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Alpha1))
        {
            Cameras[0].enabled = true;
            Cameras[1].enabled = false;
            Cameras[2].enabled = false;
        }
        else if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Alpha2))
        {
            Cameras[0].enabled = false;
            Cameras[1].enabled = true;
            Cameras[2].enabled = false;
        }
        else if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Alpha3))
        {
            Cameras[0].enabled = false;
            Cameras[1].enabled = false;
            Cameras[2].enabled = true;
        }
        else if (Input.GetKeyUp(KeyCode.M))
        {
            //点击M后，所有camera设为false，除了主摄像机以外
            Cameras[0].enabled = false;
            Cameras[1].enabled = false;
            Cameras[2].enabled = false;
            MainCamera.enabled = true;
        }

    }
}

挂载到空对象，Run游戏
在键盘上按1是这样的
这里写图片描述
按2

按3

再来讲下如何用左手坐标系确定视图首先放置一个摄像头和立方体
这里写图片描述
其中摄像头散发出来的射线就是可视范围，我们点击世界坐标系的y

变成了这样，而y轴去哪了呢？可以这样简单理解，y轴的箭头方向从当前视角直戳我们的眼睛，此时修改摄像机Rotation的y值，就会绕y轴旋转，旋转正方向就是左手大拇指朝y轴正方向，手指弯曲方向为正方向，比如，修改y值为90，变成这样
这里写图片描述