Unity3D之主角面朝方向一定区域内对象角度计算.docx
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Unity3D之主角面朝方向一定区域内对象角度计算
Unity3D之主角面朝方向一定区域内对象角度计算
如何获取主角面朝方向一定区域中的敌人对象。
这个命题看似简单，其实里面蕴含了很多数学方面的东西。
今天刚好有时间我就彻底的把这个疑问来解答下。
希望可以帮助到大家。
在上代码之前请大家跟我先做几个简单的练习题，角度向量的计算一定要学会，不然后面的东西会很难懂。
1.已知3D坐标，和一个旋转角度，以及一段距离，求目标点的3D坐标。
已知当前点为Target，目标点沿着Target的Y轴旋转30度，沿着Target的X轴延伸10米求目标点的3D坐标？
usingUnityEngine;
usingSystem.Collections;
publicclassTest:
MonoBehaviour
{
publicTransformTarget;
voidLateUpdate（）
{
Quaternionrotation=Quaternion.Euler（0f,30f,0f）*Target.rotation;
Vector3newPos=rotation*newVector3（10f,0f,0f）;
Debug.DrawLine（newPos,Vector3.zero,Color.red）;
Debug.Log（"newpos"+newPos+"nowpos"+Target.position+"distance"+Vector3.Distance（newPos,Target.position））;
}
}
输出结果：
新坐标 （8.7,0.0,-5.0）当前坐标（0.0,0.0,0.0）两点之间的距离10。
2.已知3D模型的角度求它的向量。
已知3D模型Target，Y轴旋转30度后向前平移。
usingUnityEngine;
usingSystem.Collections;
publicclassTest:
MonoBehaviour
{
publicTransformTarget;
voidLateUpdate（）
{
if（Input.GetMouseButton（0））
{
Quaternionrotation=Quaternion.Euler（0f,30f,0f）*Target.rotation;
Vector3newPos=rotation*Vector3.forward;
Target.Translate（newPos.x,newPos.y,newPos.z）;
}
}
}
3.已知一个目标点，让模型朝着这个目标点移动。
这是一个比较简单的例子，大家应该都能看明白
Target.transform.LookAt（newVector3（100f,200f,300f））;
Target.Translate（Vector3.forward）;
这里我要说的就是Vector3.forward，它等价与newVector3（0,0,1）；它并不是一个坐标，它是一个标准向量，方向是沿着Z轴向前。
这样平移一次的距离就是1米，如果Vector3.forward*100那么一次平移的距离就是100米。
在看看下面这段代码
Vector3vecn=（TargetCube.position-Target.position）.normalized;
Target.Translate（vecn*0.1f）;
用向量减去一个向量求出它们的差值，normalized是格式化向量，意思是把它们之间向量格式化到1米内。
这样就可以更加精确的计算一次平移的距离了vecn*0.1f就标示一次平移1分米，蛤蛤。
向量不仅可以进行XYZ轴的移动，同样可以进行旋转，下面这段代码就是让向量沿着Y轴旋转30度。
Vector3vecn=（TargetCube.position-Target.position）.normalized;
vecn=Quaternion.Euler（0f,30f,0f）*vecn;
Target.Translate（vecn*0.1f）;
如果上述三道简单的练习题 你都能了然于心的话，那么本文最大的难题我相信也不会是什么难事，继续阅读吧。
文章出处狗刨学习网
假设我们需要计算主角面前5米内所有的对象时。
以主角为圆心计算面前5米外的一个点，为了让大家看清楚我现将这条线绘制出来。
privatefloatdistance=5f;
voidUpdate（）
{
Quaternionr=transform.rotation;
Vector3f0=（transform.position+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f0,Color.red）;
}
如下图所，我们已经将这两个点计算出来了。
此时你可以动态的编辑主角Y轴的坐标，这个点永远都是沿着主角当前角度面前5米以外的点。
接下来，我们需要计算主角面前的一个发散性的角度。
假设主角看到的是向左30度，向右30度在这个区域。
privatefloatdistance=5f;
voidUpdate（）
{
Quaternionr=transform.rotation;
Vector3f0=（transform.position+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f0,Color.red）;
Quaternionr0=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y-30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Quaternionr1=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y+30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Vector3f1=（transform.position+（r0*Vector3.forward）*distance）;
Vector3f2=（transform.position+（r1*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f1,Color.red）;
Debug.DrawLine（transform.position,f2,Color.red）;
Debug.DrawLine（f0,f1,Color.red）;
Debug.DrawLine（f0,f2,Color.red）;
}
如下图所示，这时主角面前的区域就计算出来了。
看起来就是两个三角形之间的区域。
最后就是简单的套用公式，计算一个点是否在三角形内，在本文中就是计算敌人的点是否在面前的这两个三角形内。
文章出处狗刨学习网
usingUnityEngine;
usingSystem.Collections;
publicclassMyTest:
MonoBehaviour{
publicTransformcube;
privatefloatdistance=5f;
voidUpdate（）
{
Quaternionr=transform.rotation;
Vector3f0=（transform.position+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f0,Color.red）;
Quaternionr0=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y-30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Quaternionr1=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y+30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Vector3f1=（transform.position+（r0*Vector3.forward）*distance）;
Vector3f2=（transform.position+（r1*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f1,Color.red）;
Debug.DrawLine（transform.position,f2,Color.red）;
Debug.DrawLine（f0,f1,Color.red）;
Debug.DrawLine（f0,f2,Color.red）;
Vector3point=cube.position;
if（isINTriangle（point,transform.position,f1,f0）||isINTriangle（point,transform.position,f2,f0））
{
Debug.Log（"cubeinthis!
!
!
"）;
}else
{
Debug.Log（"cubenotinthis!
!
!
"）;
}
}
privatefloattriangleArea（floatv0x,floatv0y,floatv1x,floatv1y,floatv2x,floatv2y）
{
returnMathf.Abs（（v0x*v1y+v1x*v2y+v2x*v0y
-v1x*v0y-v2x*v1y-v0x*v2y）/2f）;
}
boolisINTriangle（Vector3point,Vector3v0,Vector3v1,Vector3v2）
{
floatx=point.x;
floaty=point.z;
floatv0x=v0.x;
floatv0y=v0.z;
floatv1x=v1.x;
floatv1y=v1.z;
floatv2x=v2.x;
floatv2y=v2.z;
floatt=triangleArea（v0x,v0y,v1x,v1y,v2x,v2y）;
floata=triangleArea（v0x,v0y,v1x,v1y,x,y）+triangleArea（v0x,v0y,x,y,v2x,v2y）+triangleArea（x,y,v1x,v1y,v2x,v2y）;
if（Mathf.Abs（t-a）<=0.01f）
{
returntrue;
}else
{
returnfalse;
}
}
}
如下图所示，如果箱子对象是主角的视野中就会检测到。
注意，上图中我的视野选择了两个三角形，如果你需要视野目标点是椭圆形的话，那么可以多设置一些三角形。
但是这样就会非常消耗效率，我觉得这里完全可以使用1个三角形，，只是正对的目标点会出现一些偏差，影响其实并不会很大。
如下图所示
代码简单的修改一下即可。
usingUnityEngine;
usingSystem.Collections;
publicclassMyTest:
MonoBehaviour{
publicTransformcube;
privatefloatdistance=5f;
voidUpdate（）
{
Quaternionr=transform.rotation;
Vector3f0=（transform.position+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f0,Color.red）;
Quaternionr0=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y-30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Quaternionr1=Quaternion.Euler（transform.rotation.eulerAngles.x,transform.rotation.eulerAngles.y+30f,transform.rotation.eulerAngles.z）;
Vector3f1=（transform.position+（r0*Vector3.forward）*distance）;
Vector3f2=（transform.position+（r1*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,f1,Color.red）;
Debug.DrawLine（transform.position,f2,Color.red）;
Debug.DrawLine（f1,f2,Color.red）;
Vector3point=cube.position;
if（isINTriangle（point,transform.position,f1,f2））
{
Debug.Log（"cubeinthis!
!
!
"）;
}else
{
Debug.Log（"cubenotinthis!
!
!
"）;
}
}
privatefloattriangleArea（floatv0x,floatv0y,floatv1x,floatv1y,floatv2x,floatv2y）
{
returnMathf.Abs（（v0x*v1y+v1x*v2y+v2x*v0y
-v1x*v0y-v2x*v1y-v0x*v2y）/2f）;
}
boolisINTriangle（Vector3point,Vector3v0,Vector3v1,Vector3v2）
{
floatx=point.x;
floaty=point.z;
floatv0x=v0.x;
floatv0y=v0.z;
floatv1x=v1.x;
floatv1y=v1.z;
floatv2x=v2.x;
floatv2y=v2.z;
floatt=triangleArea（v0x,v0y,v1x,v1y,v2x,v2y）;
floata=triangleArea（v0x,v0y,v1x,v1y,x,y）+triangleArea（v0x,v0y,x,y,v2x,v2y）+triangleArea（x,y,v1x,v1y,v2x,v2y）;
if（Mathf.Abs（t-a）<=0.01f）
{
returntrue;
}else
{
returnfalse;
}
}
}
上面我们介绍了三角形判断，当然也可以通过矩形来判断是否相交。
代码：
usingUnityEngine;
usingSystem.Collections;
publicclassMyTest:
MonoBehaviour{
publicTransformcube;
privatefloatdistance=5f;
voidUpdate（）
{
Quaternionr=transform.rotation;
Vector3left=（transform.position+（r*Vector3.left）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,left,Color.red）;
Vector3right=（transform.position+（r*Vector3.right）*distance）;
Debug.DrawLine（transform.position,right,Color.red）;
Vector3leftEnd=（left+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（left,leftEnd,Color.red）;
Vector3rightEnd=（right+（r*Vector3.forward）*distance）;
Debug.DrawLine（right,rightEnd,Color.red）;
Debug.DrawLine（leftEnd,rightEnd,Color.red）;
Vector3point=cube.position;
if（isINRect（point,leftEnd,rightEnd,right,left））
{
Debug.Log（"cubeinthis!
!
!
"）;
}else
{
Debug.Log（"cubenotinthis!
!
!
"）;
}
}
privatefloatMultiply（floatp1x,floatp1y,floatp2x,floatp2y,floatp0x,floatp0y）
{
return（（p1x-p0x）*（p2y-p0y）-（p2x-p0x）*（p1y-p0y））;
}
boolisINRect（Vector3point,Vector3v0,Vector3v1,Vector3v2,Vector3v3）
{
floatx=point.x;
floaty=point.z;
floatv0x=v0.x;
floatv0y=v0.z;
floatv1x=v1.x;
floatv1y=v1.z;
floatv2x=v2.x;
floatv2y=v2.z;
floatv3x=v3.x;
floatv3y=v3.z;
if（Multiply（x,y,v0x,v0y,v1x,v1y）*Multiply（x,y,v3x,v3y,v2x,v2y）<=0&&Multiply（x,y,v3x,v3y,v0x,v0y）*Multiply（x,y,v2x,v2y,v1x,v1y）<=0）
returntrue;
else
returnfalse;
}
}
好了就到这了，希望我的这些对大家有一定的帮助。
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