Unity3D之鼠标控制角色移动与奔跑示例

转自：雨松MOMO 2012年05月11日 于 雨松MOMO程序研究院 发表

最新补充。

         一般在做鼠标选择时是从摄像机向目标点发送一条射线，然后取得射线与对象相交的点来计算3D目标点。后来在开发中发现了一个问题（射线被别的对象挡住了），就是如果主角的前面有别的游戏对象挡着。此时如果使用射线的原理，鼠标选择被档的对象，这样主角就会向被当的对象的方向行走。为了解决这个问题，我放弃使用发送射线的方法，最后通过2D的方法完美的处理了这个问题。

   如下图所示，我们先把主角的3D坐标换算成屏幕中的2D坐标，当鼠标在屏幕中点击的时候取得一个目标点的2D坐标，根据这2个坐标换算出主角的2D向量。





然后我们在看看代码。

//将世界坐标换算成屏幕坐标

Vector3 vpos3 = Camera.main.WorldToScreenPoint(transform.position);

Vector2 vpos2 = new Vector2 (vpos3.x,vpos3.y);

//取得鼠标点击的屏幕坐标

Vector2 input = new Vector2 (Input.mousePosition.x,Input.mousePosition.y);

//取得主角到目标点的向量

Vector2 normalied = ((vpos2 – input)).normalized;

注意normalized是格式化向量，以为vpos2 – input是计算两个向量之间的距离，格式化后才是它们的方向。格式化后向量的取值范围在 -1 到 +1 之间。

//我们忽略Y轴的向量，把2D向量应用在3D向量中。

Vecotr3 targetDirection = new Vector3(normalied.x,0.0f,normalied.y) ;

//根据照相机的角度计算真实的方向

float y = Camera.main.transform.rotation.eulerAngles.y;

targetDirection = Quaternion.Euler(0f,y – 180,0f) * targetDirection;

摄像机的角度决定着主角移动的方向，y是摄像机当前角度，180是摄像机默认的角度，摄像机在旋转的时候y是会动态改变的，所以需要 y – 180 。用Quaternion.Euler()方法计算一个rotation ，然后乘以默认的向量targetDirection就是主角在3D中真实需要移动的方向。

//最后使用角色控制器移动主角就可以

Vector3 movement = targetDirection * moveSpeed + new Vector3 (0, verticalSpeed, 0) + inAirVelocity;

CharacterController controller = GetComponent<CharacterController>();

collisionFlags = controller.Move(movement);

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 看到这个标题我相信大家应该并不陌生，一般在PC网络游戏中玩家通过鼠标左键在游戏世界中选择角色目标移动位置，接着主角将面朝点击的那个方向移动。首先就本文来说我们应当掌握的知识点是“鼠标拣选”。这是什么概念呢？其实很简单，就是玩家通过鼠标在Game视图中选择了一个点，需要得到该点在3D世界中的三维坐标系。Game视图是一个2D的平面，所以鼠标拣选的难点就是如何把一个2D坐标换算成3D坐标。我们可以使用射线的原理很好的解决这个问题，在平面中选择一个点后从摄像机向该点发射一条射线。判断：选择的这个点是否为地面，如果是地面拿到这个点的3D坐标即可。如下图所示，在场景视图中我们简单的制作了带坡度的地形，目标是用户点击带坡度或不带坡度的地形都可以顺利的到达目的地。



 
   

         本文依然使用角色控制器组件，不知道这个组件的朋友请看MOMO之前的文章。因为官方提供的脚本是JavaScript语言。MOMO比较喜欢C#所以放弃了在它的基础上修改，而针对本文的知识点重写编写脚本，这样也方便大家学习，毕竟官方提供的代码功能比较多，代码量也比较多。废话不多说了进入正题，首先在将模型资源载入工程，这里没有使用官方提供的包，而直接将模型资源拖拽入工程。如下图所示，直接将角色控制器包中的模型资源拖拽如层次视图当中。





在Project视图中鼠标右键选择Import  Package ->Script引入官方提供的脚本，这些脚本主要是应用于摄像机朝向的部分。首先在Hierarchy视图中选择摄像机组件，接着在导航栏菜单中选择Compont -> Camera-Control ->SmoothFollow脚本。实际意义是将跟随脚本绑定在摄像机之上，目的是主角移动后摄像机也能跟随主角一并移动。如下图所示，脚本绑定完毕后可在右侧监测面板视图中看到Smooth Follow脚本。Target 就是射向摄像机朝向的参照物，这里把主角对象挂了上去意思是摄像机永远跟随主角移动。



 
  

         由于官方提供的脚本并不是特别的好，摄像机永远照射在主角的后面，以至于控制主角向后回头时也无法看到主角的面部表情，所以MOMO简单的修改一下这条脚本,请注意一下我修改的地方即可。

SmootFollow.js

// The target we are following
var target : Transform;
// The distance in the x-z plane to the target
var distance = 10.0;
// the height we want the camera to be above the target
var height = 5.0;
// How much we
var heightDamping = 2.0;
var rotationDamping = 3.0;
// Place the script in the Camera-Control group in the component menu
@script AddComponentMenu("Camera-Control/Smooth Follow")
function LateUpdate () {
// Early out if we don't have a target
if (!target)
return;
// Calculate the current rotation angles
var wantedRotationAngle = target.eulerAngles.y;
var wantedHeight = target.position.y + height;

var currentRotationAngle = transform.eulerAngles.y;
var currentHeight = transform.position.y;

// Damp the rotation around the y-axis
currentRotationAngle = Mathf.LerpAngle (currentRotationAngle, wantedRotationAngle, rotationDamping * Time.deltaTime);

// Damp the height
currentHeight = Mathf.Lerp (currentHeight, wantedHeight, heightDamping * Time.deltaTime);

// Convert the angle into a rotation

//下面是原始代码。
//var currentRotation = Quaternion.Euler (0, currentRotationAngle, 0);

//这里是我修改的，直接让它等于1，
//摄像机就不会旋转。
var currentRotation = 1;

// Set the position of the camera on the x-z plane to:
// distance meters behind the target
transform.position = target.position;
transform.position -= currentRotation * Vector3.forward * distance;

// Set the height of the camera
transform.position.y = currentHeight;

// Always look at the target
transform.LookAt (target);
}

OK ！ 下面我们给主角模型添加角色控制器组件，请先把自带的控制摄像机与镜头的控制脚本删除。如下图所示主角对象身上挂着Character Controller（角色控制器组件）即可，Controller是我们自己写的脚本，用来控制主角移动。



　　

        下面看一下Controller.cs完整的脚本，脚本中我们将主角共分成三个状态：站立状态、行走状态、奔跑状态。默认情况下主角处于站立状态，当鼠标选择一个目标时，主角将进入行走状态面朝目标方向行走。当连续按下鼠标左键时主角将进入奔跑状态朝向目标方向奔跑。

using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Controller : MonoBehaviour
{
//人物的三个状态 站立、行走、奔跑
private const int HERO_IDLE = 0;
private const int HERO_WALK = 1;
private const int HERO_RUN = 2;
//记录当前人物的状态
private int gameState = 0;
//记录鼠标点击的3D坐标点
private Vector3 point;
private float time;
void Start ()
{
//初始设置人物为站立状态
SetGameState(HERO_IDLE);
}
void Update ()
{
//按下鼠标左键后
if(Input.GetMouseButtonDown(0))
{
//从摄像机的原点向鼠标点击的对象身上设法一条射线
Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
RaycastHit hit;
//当射线彭转到对象时
if (Physics.Raycast(ray, out hit))
{
//目前场景中只有地形
//其实应当在判断一下当前射线碰撞到的对象是否为地形。

//得到在3D世界中点击的坐标
point = hit.point;

//设置主角面朝这个点，主角的X 与 Z轴不应当发生旋转，
//注解1
transform.LookAt(new Vector3(point.x,transform.position.y,point.z));

//用户是否连续点击按钮
if(Time.realtimeSinceStartup - time <=0.2f)
{
//连续点击 进入奔跑状态
SetGameState(HERO_RUN);
}else
{
//点击一次只进入走路状态
SetGameState(HERO_WALK);
}

//记录本地点击鼠标的时间
time = Time.realtimeSinceStartup;
}
}
}
void FixedUpdate()
{
switch(gameState)
{
case HERO_IDLE:
break;
case HERO_WALK:
//移动主角 一次移动长度为0.05
Move(0.05f);
break;
case HERO_RUN:
//奔跑时移动的长度为0.1
Move(0.1f);
break;
}
}
void SetGameState(int  state)
{
switch(state)
{
case HERO_IDLE:
//播放站立动画
point = transform.position;
animation.Play("idle");
break;
case HERO_WALK:
//播放行走动画
animation.Play("walk");
break;
case HERO_RUN:
//播放奔跑动画
animation.Play("run");
break;
}
gameState = state;
}
void Move(float speed)
{
//注解2
//主角没到达目标点时，一直向该点移动
if(Mathf.Abs(Vector3.Distance(point, transform.position))>=1.3f)
{
//得到角色控制器组件
CharacterController controller  = GetComponent<CharacterController>();
//注解3 限制移动
Vector3 v = Vector3.ClampMagnitude(point -  transform.position,speed);
//可以理解为主角行走或奔跑了一步
controller.Move(v);
}else
{
//到达目标时 继续保持站立状态。
SetGameState(HERO_IDLE);
}
}
}

注解1：transform.LookAt（）这个方法是设定主角对象的面朝方向，这里设定的方向是鼠标选择的目标点在游戏世界中点中的3D坐标。为了避免主角X与Z轴发生旋转（特殊情况）所以我们设定朝向的Y轴永远是主角自身的Y轴。

注解2：在这里判断主角当前位置是否到达目标位置，然后取得两点坐标差的绝对值。未到达目的继续向前行走或奔跑，达到目的主角进入站立状态等待下一次移动。

注解3：在选中目标点后主角并不是直接移动过去，应当是经过一段行走或奔跑的时间才移动过去。所以我们需要得知主角行走或奔跑下一步的坐标，那么通过Vertor3.ClampMagnitude()方法即可取得。参数1为两个坐标点之间的距离差，参数2表示行走或奔跑一步的距离，最后通过角色控制器组件提供的Move方法来移动主角。