Unity相機(jī)范圍適應(yīng)物體大小

情形

相機(jī)是游戲向玩家展示的主要手段。大部分時(shí)候，相機(jī)的位置和范圍可以提前設(shè)定，在游戲中不會(huì)做變化。但有些時(shí)候，我們希望相機(jī)在游戲當(dāng)中能夠調(diào)整位置和范圍，以顯示某一物體。

具體一點(diǎn)，說一下我遇到的情況。我希望顯示的物體是一個(gè)由玩家自定義自己制造的飛船。這個(gè)飛船可大可小，在玩家把它做出來之前，游戲是無法確定它的大小的。自然地，用來跟隨飛船的攝像機(jī)也無法確定位置和范圍。我希望在玩家制作完畢飛船之后，能夠使相機(jī)適應(yīng)飛船的尺寸，在屏幕中合適的顯示出飛船的全部。

方法

下面提供我的解決方法。我的解決方法假設(shè)相機(jī)正對(duì)需要適應(yīng)顯示的物體的中心。如果不是這樣，需要對(duì)代碼做一些小改動(dòng)，但總體做法是適用的。

public class CameraManager:MonoBehaviour
{
    // 對(duì)攝像機(jī)的引用，可以在面板中設(shè)置，也可以在初始化時(shí)獲取。
    public Camera cam;
    // 需要顯示的物體的中心位置。
    public Transform root;
    // 物體的半徑。即物體里中心最遠(yuǎn)的地方到中心的距離。
    public float radius;
    // 一些參數(shù)，在面板中調(diào)試。
    // 兩個(gè)參數(shù)增大都會(huì)使屏幕中物體變小。
    // 半徑和相機(jī)范圍的關(guān)系參數(shù)
    public float radiusToSizeFactor=2;
    // 半徑和相機(jī)距離的關(guān)系參數(shù)
    public float radiusToDistanceFactor=2;
    
    // 傳入物體的中心位置和物體半徑。
    public void PrepareCamera(Transform center, float r)
    {
         // 根據(jù)參數(shù)設(shè)置相機(jī)到物體的距離。
        cam.transform.localPosition = new Vector3(0, 0, -radiusToDistanceFactor * radius);
        // 如果需要顯示的物體不是正對(duì)相機(jī)中心，修改這個(gè)向量的初值。
        Vector3 worldPos = new Vector3(0, radius, 0);
        // 把向量轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系，因?yàn)橄鄼C(jī)的接口只接受世界坐標(biāo)
        worldPos = root.TransformPoint(worldPos);
        // 獲得點(diǎn)在相機(jī)屏幕中的相對(duì)位置，如正好在屏幕左下角的點(diǎn)返回(0, 0, z)，正好在右上角的點(diǎn)返回(1, 1, z)。z為物體離相機(jī)的深度距離，在這里沒有用處。
        Vector3 viewPos = cam.WorldToViewportPoint(worldPos);
        // 根據(jù)參數(shù)調(diào)整相機(jī)范圍。這里我用的是正交相機(jī)，如果使用透視相機(jī)，這里應(yīng)該修改fieldOfView。
        // 如果參數(shù)為2，則物體最多占到屏幕的1/2高度。
        cam.orthographicSize *= radiusToSizeFactor * viewPos.y;
    }
}

結(jié)語

Unity并沒有給出他所用的Camera.orthograpicSize和Camera.fieldOfView是如何計(jì)算的，具有什么意義。所以沒辦法直接計(jì)算出合適的值，只能通過相對(duì)關(guān)系做放大和縮小。還是有那么一點(diǎn)不直觀。