Unity 第三人称 摄像机

今天主要是简单的模拟下吃鸡游戏的第三人称摄像机的实现。

观察

我们玩过吃鸡手游的都知道，吃鸡的人物跟随的摄像机有两种状态

1. 滑动屏幕的时候，摄像机左右上下移动，人物也会跟随着左右移动，上下抬头低头（播放相应的动画，但是不上下移动）。摄像机始终保持着观察人物背面。左右可以360度旋转，上下会有个最大值和最小值的限制，无法达到0度往上看或90度往下看。

2. 按住拖动右上角小眼睛按钮，摄像机左右上下移动，人物不会跟随着左右转动，头会左右上下摆动。几乎可以360度观察人物。上下左右的限制与情况1相同。

在不考虑头部转动的情况下，可以总结出两种情况摄像机的转动围绕人物的规则都是一样的，即以一个固定半径形成的球面上移动，除去了球面的最上和最下的部分，视角始终看向球心。而当滑动屏幕的情况下，人物也随之左右自转，保持摄像机观察人物的正背面。

分析

根据表现的现象，我们可以分析出我们需要实现的逻辑。我们可以想象人物的正后面有一条直线line，方向为(0,0,-1)，摄像机离人物距离为distance，初始值摄像机的位置为(0,0,-distance)

当摄像机进行360度移动的时候，我们可以把移动操作拆分为两个步骤，首先是摄像机垂直移动，即以人物为中心，半径为distance的圆上移动。设垂直角度为α（0<min<α<max<90），则摄像机的高度y轴为distance*sin α，离人物的z轴距离为distance*cos α。此时摄像机的位置为(0,distance*sin α,-distance*cos α)

然后在之前的基础上，我们对摄像头进行水平移动，即以人物头顶高度distance*sin α的点为中心，半径为distance*cos α的圆上移动。设水平角度为β，则摄像机x轴为distance*cos α * sin β，z轴距离则更新为distance*cos α * cos β。

所以我们可以用两个角度α，β，来控制摄像机的转动，上下移动更新α值，左右移动更新β值，摄像机的位置为(distance*cos α * sin β, distance*sin α, -distance*cos α * cos β)，摄像机始终看向（LookAt）人物

接着我们要区分两种情况的人物状态，当滑动屏幕的时候，人物会随之一起反方向转动，从而保证摄像机始终观察着人物背面。所以当摄像机水平转了β度时，人物的转向应该为(0, -β, 0)。而按住小眼睛的时候，人物不需要随之移动，但是当松开小眼睛的时候，摄像头需要回归原始位置，所以在按下的时候，我们需要纪录按下时摄像机的偏移角度，以供松开时复原。

实现

Demo中我们一共有四个cs文件，一个控制小眼睛按钮，一个控制屏幕滑动，一个控制人物移动，最后一个就是控制摄像机了。

还有需要搭建一个简单的测试场景，里面有一个方块模拟角色，一个plane做地面，然后添加一个UGUI的Button做小眼睛按钮。

首先是人物移动的控制器PlayerController，就是做了简单的位移

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