3. Camera

1.获取相机对象

2.核心属性和设置

3.坐标转换

4.射线检测

5.高级功能

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1.获取相机对象

// 方法一：在脚本中直接拖拽赋值（最常用）
public Camera myCamera；

// 方法二：通过Find函数查找（性能开销大，不建议在Update中使用）
Camera myCamera = Camera.main； // 查找标签为"MainCamera"的摄像机
Camera myCamera = GameObject.Find("Camera Name").GetComponent<Camera>()；

// 方法三：使用摄像机标签查找（比Find好一点）
Camera myCamera = GameObject.FindGameObjectWithTag("MainCamera").GetComponent<Camera>()；

// 方法四：在当前物体或其父物体上获取（常用于该物体挂载了Camera组件）
Camera myCamera = GetComponent<Camera>()；
Camera myCamera = GetComponentInParent<Camera>()；

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2.核心属性和设置

1).视野(Field of View)

a.透视摄像机的视野角度(Unity中默认是指"整个垂直方向的张口角度")

myCamera.fieldOfView = 60f; 

b.设置为正交摄像机(2D游戏常用)

myCamera.orthographic = true; 

c.正交摄像机的大小

myCamera.orthographicSize = 5f; 该值定义了从相机中心到屏幕顶部(或底部)的世界单位距离

Unity中的单位是一个相对度量标准, 没有固定的物理尺寸

a.精灵Sprite

- 当你在Photoshop等软件中制作图片时, 图片有像素尺寸(比如 128x128 像素)

- 导入Unity时, 在Import Settings中有个Pixels Per Unit(PPU)设置

- PPU = 100 表示图片中的100个像素 = Unity世界中的1个单位

- 所以如果你的角色图片高200像素, PPU = 100, 那么角色在Unity中就是2个单位高

b.3D模型或原始物体

- 在3D软件中创建的模型有自己的尺度

- Unity 默认倾向于1个单位 = 1米(特别是使用物理系统时)

- 比如: 一个Cube的默认尺寸是 1x1x1

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2).裁剪平面 (Clipping Planes)

a.近裁剪面, 比这个近的物体不渲染

myCamera.nearClipPlane = 0.3f;

b.远裁剪面, 比这个远的物体不渲染

myCamera.farClipPlane = 1000f;

3).视口矩形(Viewport Rect), 参数为(左下角x, 左下角y, 宽度, 高度), 范围0 - 1

a.左半屏

myCamera.rect = new Rect(0， 0， 0.5f， 1f);

b.右上角小窗口

myCamera.rect = new Rect(0.5f， 0， 0.5f， 0.5f);

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4).清除标志(clearFlags)

a.clearFlags

决定了相机在每次渲染之前如何清除屏幕上的内容

b.Skybox

使用天空盒来清除屏幕, 这是默认值; 如果摄像机没有设置天空盒, 则会退回到使用Solid Color

c.Solid Color

使用纯色(由backgroundColor指定)来清除屏幕

d.Depth Only

只清除深度缓冲区(Depth Buffer), 这通常用于多个摄像机渲染同一场景时, 比如UI摄像机叠加在主要场景摄像机之上这样

UI摄像机只清除深度, 从而确保UI绘制在之前渲染的场景之上

e.Don't Clear

不清除任何颜色或深度缓冲区, 这样每一帧都会在上一帧的基础上绘制. 可能导致画面重叠和混乱, 一般用于特殊效果

5).背景颜色(blackgroundColor)

当clearFlags设置为Solid Color时, 摄像机将使用这个颜色来清除屏幕; 如果clearFlags是其他模式, 那么这个颜色可能

不会被使用(除非天空盒模式但没有设置天空盒, 则会回退到使用这个颜色)

使用UI相机时, 希望UI显示在屏幕的最上层, 而不清除颜色缓冲是因为我们希望保留之前相机渲染的场景画面; 只清除深度

缓冲: 确保UI相机渲染的元素不会因为深度测试而被场景中的物体遮挡

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6).

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3.坐标转换

Camera的函数可以用在世界坐标, 屏幕坐标和视口坐标之间进行转换

void Update() {
    // 1.世界坐标 -> 屏幕坐标
    Vector3 worldPos = transform.position;
    // screenPos.z是到摄像机的深度距离, 可用于判断前后
    Vector3 screenPos = myCamera.WorldToScreenPoint(worldPos);
    
    // 2.屏幕坐标 -> 世界坐标
    Vector3 mouseScreenPos = Input.mousePosition;
    // 沿相机正前方的距离
    mouseScreenPos.z = 10f; 
    Vector3 worldPoint = myCamera.ScreenToWorldPoint(mouseScreenPos);

    // 3.屏幕坐标 -> 视口坐标(归一化坐标, 左下角(0，0), 右上角(1，1))
    Vector3 viewportPoint = myCamera.ScreenToViewportPoint(Input.mousePosition)；
    if(viewportPoint.x > 0 && viewportPoint.x < 1 && viewportPoint.y > 0 && viewportPoint.y < 1) {
        // 鼠标在屏幕内
    }

    // 4.世界坐标 -> 视口坐标
    Vector3 worldToViewport = myCamera.WorldToViewportPoint(someWorldPosition);
}

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4.射线检测

void Update() {
    if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { // 鼠标左键点击
        // 从摄像机发射一条穿过鼠标位置的射线
        Ray ray = myCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hit;

        if (Physics.Raycast(ray， out hit)) {
            Debug.Log("点击到了: " + hit.transform.name);
            Debug.Log("点击位置: " + hit.point);
        }

        // 2D物理射线检测
        RaycastHit2D hit2D = Physics2D.Raycast(ray.origin， ray.direction);
        if (hit2D.collider != null) {
            Debug.Log("点击到了2D物体: " + hit2D.collider.name);
        }
    }
}

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5.高级功能

// -> 渲染相关

// a.强制立即渲染一帧
myCamera.Render(); 
// b.用指定Shader渲染
myCamera.RenderWithShader(shader, "Tag");

// 多摄像机协作

// a.深度更高的摄像机会绘制在深度低的之上
myCamera.depth = 1;
// b.将摄像机的画面渲染到一张RenderTexture上
myCamera.targetTexture = renderTexture;