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Unity API详解——Quaternion类

极客范儿 2023-06-30 09:27:50
简介Unity API详解——Quaternion类

Quaternion类又称四元数,由x、y、z和w这4个分量组成,属于struct类型。在Unity中,用Quaternion来存储和表示对象的旋转角度。Quaternion的变换比较复杂,对于GameObject一般的旋转及移动,可以用Transform中的相关方法实现。本博客介绍Quaternion类的一些实例属性、静态方法和运算符,并对Quaternion类相乘运算符“*”的两种重载格式在功能上的异同进行了简要的注解。

一、Quaternion类实例属性

在Quaternion类中,设计的实例属性主要有eulerAngles属性:欧拉角

1、基本语法

public Vector3 eulerAngles { get; set; }

2、功能说明

此属性用来返回或设置Quaternion实例对应的欧拉角

  • 对GameObject对象的Transform进行欧拉角的变换次序是,先绕z轴旋转相应的角度,再绕x轴旋转相应的角度,最后再绕y轴旋转相应的角度。注意不同的旋转次序得到的最终状态是不同的
  • 对GameObject独享的旋转角进行赋值的方式通常由两种:第一种是将Quaternion实例赋值给transform的rotation,第二种是将三维向量代表的欧拉角直接赋值给transform的eulerAngles

3、代码实现

下面通过实例演示属性eulerAngles的使用,创建一个立方体,将EulerAngle_test.cs挂载在立方体上,将A、B同时拖放物体给它赋值,对于公开的变量来说,Unity编辑器会在 Inspector面板自动实例这个类型默认的空物体,方便赋值,如果没赋值就使用变量 会报第错 “未赋值的引用异常”。
在这里插入图片描述

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class EulerAngle_test : MonoBehaviour
{
    public Transform A, B;
    Quaternion rotations = Quaternion.identity;
    Vector3 eulerAngle = Vector3.zero;
    float speed = 10.0f;

    void Update()
    {
        //第一种方式:将Quaternion赋值给transform的rotation
        rotations.eulerAngles = new Vector3(0.0f, speed * Time.time, 0.0f);
        A.rotation = rotations;
        //第二种方式:将三维向量代表的欧拉角直接赋值给transform的eulerAngles
        eulerAngle = new Vector3(0.0f, speed * Time.time, 0.0f);
        B.eulerAngles = eulerAngle;
    }
}

在这里插入图片描述

二、Quaternion类实例方法

在Quaternion类中涉及的实例方法有SetFromToRotation方法、SetLookRotation方法ToAngleAxis方法,静态方法AngleAxis和实例方法TOAngleAxis功能相近

1、基本语法

public void SetFromTorotation(Vector3 fromDirection, Vector3 toDirection);

2、功能说明

此方法用于创建一个从fromDirection到toDirection的rotation,比如如下代码:

Quaternion q1 = Quaternion.identity;
q1.SetFromToRotation(v1,v2);
transform.rotation = q1;

则相当于将GameObject对象进行如下变换:首先将GameObject对象自身坐标系的x、y、z轴方向和世界坐标系x、y、z轴方向一致,然后将GAmeObject对象自身坐标系中向量y1指向的方向旋转到v2方向

notes:不可以直接及使用transform.rotation.SetFormToRotation(v1, v2)方式进行设置,只能将实例化的Quaternion赋值给transform.rotation

3、代码实现

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class SetFromRotation_test : MonoBehaviour
{
    public Transform A, B, C;
    Quaternion q1 = Quaternion.identity;


    void Update()
    {
        //不可直接使用C.rotation.SetFromToRotation(A.position,B.position);
        q1.SetFromToRotation(A.position, B.position);
        C.rotation = q1;
        //在Scene面板中绘制直线
        Debug.DrawLine(Vector3.zero, A.position, Color.red);
        Debug.DrawLine(Vector3.zero, B.position, Color.green);
        Debug.DrawLine(C.position, C.position + new Vector3(0.0f, 1.0f, 0.0f), Color.black);
        Debug.DrawLine(C.position, C.TransformPoint(Vector3.up*1.5f),Color.yellow);

    }
}
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。