关于Unity中的transform组件（二）

在Scene视图中的蓝色网格，每一格默认是1米

一、沿着Z轴每秒移动10米

Transform cube_trans;

void start(){

　　this.cube_trans=this.transform.Find("cube");

}

void upate(){

　　float s=10*Time.deltaTime;//每次移动的距离=速度*移动一次的时间间隔，距离是标量

　　this.cube_trans.position=this.cube_trans.position+this.cube_trans.forward*s;//forward是单位向量，这里单位向量*变量表示在这个方向移动的距离，单位向量*变量得到的是这个标量在这个单位向量上的x,y,z的分解。

}

二、局部坐标和世界坐标的转换(世界坐标系就是scene视图的右上角那个坐标系)

在unity编辑器中，默认是设置局部坐标，除了一些根节点的局部坐标和世界坐标一样的情况，如Main Camera，Directional Light，game_root等节点。

在代码编辑器中，默认是世界坐标，即不管是父节点还是子节点，使用 this.transform.position得到的坐标，都是世界坐标。硬要获得局部坐标可以用this.transform.localPosition。

1.将局部坐标转成世界坐标
方法a：Vector3 w_pos = this.transform.TransformPoint(new Vector3(0, 0, 0));//其中new Vector3(0, 0, 0)是相对于当前脚本所挂载节点的三维局部坐标，w_pos则是世界坐标。

Debug.Log(w_pos );//原先设置的this.transform.gameObject这个根节点的世界坐标为(0,0,10)，所以这里的输出结果应该是(0,0,10)。

方法b：Vector3 w_pos = this.transform.TransformVector(0, 0, 0);//其中(0, 0, 0)是相对于当前脚本所挂载节点的三维局部坐标，w_pos则是世界坐标。

Debug.Log(w_pos );//原先设置的this.transform.gameObject这个根节点的世界坐标为(0,0,10)，所以这里的输出结果应该是(0,0,10)。

2.将世界坐标转成局部坐标

Vector3 local_wpos = this.transform.InverseTransformPoint(new Vector3(0, 0, 15));//其中new Vector3(0, 0, 15)是三维世界坐标，local_wpos 则是局部坐标。
Debug.Log(local_wpos);//原先设置的this.transform.gameObject这个根节点的世界坐标为(0,0,10)，所以这里的输出结果应该是(0,0,5)。

3.物体的局部坐标的方向(物体自身的方向)

transform.forward、 transform.right、 transform.up

4.物体的世界坐标的方向

Vector3.forward、 Vector3.right、 Vector3.up

三、平移，缩放

1.Space.Self和Space.World

点击一个节点，按住ALT+鼠标左键进行旋转节点，或者平移节点等操作，这个操作的范围就是在这个节点自己的的坐标系中，名字叫Space.Self

如果让一个节点绕另一个节点旋转，像地球绕太阳那样旋转，那么这个操作的范围就是在世界坐标系中，名字叫Space.World

2.平移

void upate(){

　　float s=10*Time.deltaTime;//每次移动的距离=速度*移动一次的时间间隔，距离是标量

　　//情况a

　　this.cube_trans.Translate(new Vector3(0,0,s));//如果没有制定坐标系，那么x,y,z就是自己节点模型的坐标系Space.Self，这时候会往节点的z轴的方向移动。

　　//情况b

　　this.cube_trans.Translate(new Vector3(0,0,s),Space.World);//如果指定了坐标系，那么就按照指定的坐标系的方向进行运动，比如这里就是按照世界坐标系的z轴方向移动。

　　//情况c

　　this.cube_trans.Translate(new Vector3(0,0,s),this.transform);//这时候设置了以某个节点的坐标系为参考系，以参考系的方向为平移方向，这里是把,this.transform也就是game_root这个根节点作为参考系，所以game_root节点的z轴在哪个方向上，                                                                                                    cube就往哪个方向平移。

}

3.缩放

//情况a

Debug.Log(this.cube_trans.localScale);//当前节点的缩放系数，不考虑父节点的影响，也就是在Unity编辑器上节点的的scale值，是一个三维的数。

//localScale是可读可写的，从F12看函数定义可以看出，localScale有get和set访问器。

//情况b
Debug.Log(this.cube_trans.lossyScale);// 如果所有的父亲又缩放，那么这个比例系数，也会影响到孩子。整个这个对象在全局的缩放系数，结果是(父节点的x缩放系数*子节点的x缩放系数，父节点的y缩放系数*子节点的y缩放系数，父节点的z缩放系数*子节点的z缩放系数)。

//lossyScale是只能读的，从F12看函数定义可以看出，lossyScale只有get访问器。

四、旋转

相比平移和缩放，比较复杂。

如果用数学矩阵表示任意的旋转，虽然是可行的，但是每个矩阵需要16个数，很消耗内存。其实旋转只要旋转方向向量(x,y,z)旋转角度4个数就可以了，没必要用到16个数。

1.使用欧拉角表示：

一个节点先绕自身x轴旋转一定角度，再绕自身y轴旋转一定角度，最后绕自身z轴旋转一定角度，最后的结果构成欧拉角。

不同的轴旋转顺序，会得到不同的结果。Unity规定是按照zxy的旋转顺序来决定欧拉角的，不管我们怎么填旋转角度都是用那个顺序绘制的。

所以Unity的inspector视图上的

Rotaton x 12 y 24 z 48表示，先绕z轴旋转48度，再绕x轴旋转12度，最后绕y轴旋转24度。

缺点：会造成万向节锁的现象。

2.使用四元数Quaternion表示：

节点在一个方向旋转多少角度

　　Debug.Log(this.cube_trans.rotation);

优点：

(1)可以避免万向节锁现象；
(2)只需要一个4维的四元数就可以执行绕任意过原点的向量的旋转，方便快捷，在某些实现下比旋转矩阵效率更高
(3)可以提供平滑插值;

缺点：

比欧拉旋转稍微复杂了一点点，因为多了一个维度。

3.四元数和欧拉角互相转换

欧拉角和四元数可以相互转换。Unity的编辑器使用的是欧拉角，代码编译器使用的是四元数，所以打印出来的Unity编辑器和代码中的x,y,z的值会不一样。

// unity transform里面为了避免万象节锁，使用的是四元数来存放一个旋转;
// unity编辑器里面为了直观的来旋转，使用的是欧拉角来表示

（1）四元数转欧拉角
Vector3 e_degree = this.cube_trans.rotation.eulerAngles;//e_degree是欧拉角，this.cube_trans.rotation是四元数
Debug.Log(e_degree);

虽然转换出来的e_degree和Unity编辑器上Inspector面板上的Rotation的值还是有一些区别，主要是因为四舍五入和一些运算造成的差值，这些差值基本没影响。

（2）欧拉角转四元数

//绕y周旋转45;

// this.cube_trans.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 45, 0));//里面的new Vector3(0, 45, 0)是欧拉角，this.cube_trans.rotation是四元数

（3）使用欧拉角做旋转操作
// 欧拉角旋转, 在当前的基础，再绕y周旋转45;
this.cube_trans.Rotate(new Vector3(0, 45, 0));

（4）使用四元数做旋转叠加

void update(){

　　float w = 360;
　　float degree = w * Time.deltaTime;
　　// this.cube_trans.Rotate(0, degree, 0);//这个语句是每一帧旋转360度，这个貌似是用欧拉角旋转的。

　　this.cube_trans.rotation = this.cube_trans.rotation * Quaternion.Euler(new Vector3(0, degree, 0));//把每个小变换组成一个大的总的变换，那么是用 * 和矩阵类似，这个是用四元数的叠加的。

}