系列目錄
【Unity3D基礎】讓物體動起來①--基於UGUI的鼠標點擊移動
【Unity3D基礎】讓物體動起來②--UGUI鼠標點擊逐幀移動
時光煮雨 Unity3D讓物體動起來③—UGUI DoTween&Unity Native2D實現
時光煮雨 Unity3D實現2D人物動畫① UGUI&Native2D序列幀動畫
時光煮雨 Unity3D實現2D人物動畫② Unity2D 動畫系統&資源效率
背景
最近研究Unity3d，2d尋路的實現。所以又一次涉及到了角色坐標位移的問題。系統的對於這個簡單問題進行整理和總結。本來就是一個簡單的幾何問題，結果發現已經有兩個小坑，順便填上，這里做下總結。
實現
需求：通過鼠標點擊，控制2d角色移動，就是點哪里，角色向移動到哪里
問題分解：按照時間進行動畫分解,鼠標輸入（動畫開始）、平移（動畫進行）、移動結束（動畫結束）
前提：這里前面的文章基本解決了一些基礎的知識，比如IO獲取（鼠標輸入），移動的基本方式（Unity中的位置系統transform）
坑：1、平移中的平滑移動，2、如何確定移動了目標點，並使物體停止下來
坑1：平移中的平滑移動
補充知識，關於角色的平移和位置更新，Unity無非就幾種方式
A、transform.Translate(new Vector3(1, 1, 1) * moveSpeed * Time.deltaTime); // Translate方法移動不會考慮剛體等碰撞（會直接穿過物體）
// 確保我們的速度不會超過maxDistanceDelta
B、Vector3.MoveTowards(transform.position, targetPos.position, speed * Time.deltaTime);
// 速度會超過移動速度，像彈簧一樣
C、Vector3.Lerp(transform.position, targetPos.position, speed * Time.deltaTime);
D、直接設置transform.Positon，最簡單的方式
這個坑，真是坑了很多很多人，目前網上一半以上的教程，從嚴格意義上都是錯誤的，這里真的想吐槽一下（太他媽不負責了），這個問題我在群里問過一次，結果還被懷疑是菜鳥，其實焦點還是 我用紅色標出的這個線性插值函數，其實簡單的不得了，就是個直線方程。這里可以參考，以下這兩篇文章
unity3d問題集 <2> 對Vector3.Lerp 插值的理解
unity3d Vector3.Lerp解析 http://www.cnblogs.com/shenggege/p/5658650.html
分析為什么“速度會超過移動速度，像彈簧一樣”和 線性插值的函數，后來我仔細想了想，其實還是自己知識掌握的不夠透徹，具體我們了解以后分析下，經典教程中的函數
public float moveSpeed;
public float turnSpeed;
private Vector3 moveDirection;
// Use this for initialization
void Start () {
moveDirection = Vector3.right;
}
// Update is called once per frame
void Update () {
// 1
Vector3 currentPosition = transform.position;
// 2
if( Input.GetButton("Fire1") ) {
// 3
Vector3 moveToward = Camera.main.ScreenToWorldPoint( Input.mousePosition );
// 4
moveDirection = moveToward - currentPosition;
moveDirection.z = 0;
moveDirection.Normalize();
}
Vector3 target = moveDirection * moveSpeed + currentPosition;
transform.position = Vector3.Lerp( currentPosition, target, Time.deltaTime );
}
}
這里我們看紅色部分的文字，這里之所以不會出現彈簧移動的效果，主要是每次插值都是當前點和這幀將要移動點的位置的插值，其實這里根本沒有必要 ，直接設置 transform.position = moveDirection * moveSpeed*Time.deltaTime + currentPosition；（其實本身就是一個 基於時間的線性移動）
還有 本身 Vector3.Lerp(transform.position, targetPos.position, speed * Time.deltaTime); 這么用就有很大的問題
A、speed * Time.deltaTime 當speed設置很大而幀率很低的時候這個系數可能全是1，這樣根本就是不插值，
B、當用UGUI時坐標系統是屏幕坐標值很大，這樣插值會很不准（這也是我曾經問過的問題，不過沒有人回答我）
至此第一個坑填上了，下面我列出使用不同方式來進行移動的相關代碼
第一種，改進型插值移動
/// <summary>
/// 使用Vector3的插值進行更新位置
/// </summary>
private void MoveByVector3Lerp()
{
//1、獲得當前位置
Vector3 curenPosition = this.transform.position;
//2、獲得方向
if (Input.GetButton("Fire1"))
{
Vector3 moveToward = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
moveTowardPosition = moveToward;
moveTowardPosition.z = 0;
moveDirection = moveToward - curenPosition;
moveDirection.z = 0;
moveDirection.Normalize();
}
var distance = Vector3.Distance(curenPosition, moveTowardPosition);
// Debug.Log(string.Format("curenPosition:{0}, moveTowardPosition{1},distance:{2},speed:{3}", curenPosition, moveTowardPosition, distance, speed * Time.deltaTime));
if (distance < 0.01f)
{
transform.position = moveTowardPosition;
}
else
{
//3、插值移動
//目標位置方向加上速度移動
Vector3 target = moveDirection*speed*Time.deltaTime + curenPosition;
target.z = 0;
transform.position = target;
}
}
第二種，MoveTowards進行移動更新
/// <summary>
/// 使用Vector3的MoveTowards 直接進行位置更新
/// </summary>
private void MoveByVector3MoveTowards()
{
//1、獲得當前位置
Vector3 curenPosition = this.transform.position;
//2、獲得方向
if (Input.GetButton("Fire1"))
{
moveTowardPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
moveTowardPosition.z =0;
}
if (Vector3.Distance(curenPosition, moveTowardPosition) < 0.01f)
{
transform.position = moveTowardPosition;
}
else
{
//3、插值移動
//距離就等於 間隔時間乘以速度即可
float maxDistanceDelta = Time.deltaTime * speed;
transform.position = Vector3.MoveTowards(curenPosition, moveTowardPosition, maxDistanceDelta);
}
}
第三種，transform.Translate
/// <summary>
/// 使用Vector3的Translate 直接進行位置更新
/// </summary>
private void MoveByTransformTranslate()
{
//1、獲得當前位置
Vector3 curenPosition = this.transform.position;
//2、獲得方向
if (Input.GetButton("Fire1"))
{
moveTowardPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
moveTowardPosition.z = 0;
moveDirection = moveTowardPosition - curenPosition;
moveDirection.z = 0;
moveDirection.Normalize();
}
//3、插值移動
Vector3 target = moveDirection * speed * Time.deltaTime + curenPosition;
target.z = 0;
if (Vector3.Distance(curenPosition, moveTowardPosition) < 0.01f)
{
transform.position = moveTowardPosition;
}
else
{
transform.Translate(target - curenPosition);
}
}
坑2：如何確定移動了目標點，並使物體停止下來
補充知識：其實坑1中列出的三種平移方法，其實並不是什么套路，不是什么標准的動畫移動方式，雖然他們也是基於時間的，只能歸納成一種簡單的順序幀移動，這里我查了很多資料還有一種基於時間線的移動方式。
問題描述：這里先說下坑2是怎么回事，就是我們希望角色移動到鼠標點擊的點以后停下來，結果發現停不下來，通過調試日志主要的問題在這一行（這也是我以前提出過的一個問題，但無人解答）
if (Vector3.Distance(curenPosition, moveTowardPosition) < 0.01f)
實際上這行代碼非常不靠譜，至少有兩點
A、單位差異，UGUI中是屏幕坐標也是localPositon像素，Native中是Unit兩個單位不同判斷的這個距離常量不一樣
B、由於speed * Time.deltaTime 每幀移動的距離是與速度和幀率有關的，這個常量(0.01)必須與之匹配需要設置合理的值
C、使用插值計算3維坐標誤差會擴大，這里我用“第一種，改進型插值移動”，“第三種，transform.Translate”都出現了誤差較大的情況，而“第二種，MoveTowards進行移動更新”，就很准確。
所以系統給出的函數
Vector3.MoveTowards(curenPosition, moveTowardPosition, maxDistanceDelta);
不是白給的，這也是很多人推薦使用這個函數的原因（但不告訴我們為什么）
最后給出我自己寫的基於時間線的位移實現
/// <summary>
/// 鼠標點擊移動，目標點
/// </summary>
private Vector3 moveTowardPosition = Vector3.zero;
private Vector3 moveStartPosition = Vector3.zero;
private float totalTime = 0.0f;
private float costTime = 0.0f;
private float timePrecent = 0.0f;
private bool _isRuning = false;
/// <summary>
/// 是否正在移動
/// </summary>
public bool IsRuning
{
get { return _isRuning; }
set { _isRuning = value; }
}
private void MoveByTimeline()
{
/*
* 獲得移動的最終目標位置，根據移動速度獲得一共需要移動的時間 totalTime
* 每一幀，
* 1、累加 已經逝去的時間，並得到costTime，並獲得移動的百分比 precent = costTime/totalTime
* 2、獲得當前精靈的位置，根據precent 進行位置插值，得到這一幀應該移動的位置
* 3、使用設置移動
* 4、通過precent判斷是否<1 來判斷是否移動到了目標位置
* 5、如果完成，則調用最后一次移動實現，終點移動誤差，並置為一些標志位
*/
//獲得當前位置
Vector3 curenPosition = this.transform.position;
if (Input.GetButton("Fire1"))
{
moveStartPosition = curenPosition;
//獲得移動終點位置
moveTowardPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
moveTowardPosition.z = 0;
costTime = 0.0f;
//計算記錄
var subVector3 = moveTowardPosition - curenPosition;
//計算需要移動的總時間
totalTime = subVector3.magnitude / speed;
_isRuning = true;
}
//如果已經移動
if (_isRuning)
{
//如果時間百分比小於1 說明還沒有移動到終點
if (timePrecent < 1)
{
//累加時間
costTime += Time.deltaTime;
timePrecent = costTime/totalTime;
Vector3 target = Vector3.Lerp(moveStartPosition, moveTowardPosition, timePrecent);
transform.position = target;
}
else //大於或者等於1 了說明是最后一次移動
{
transform.position = moveTowardPosition;
_isRuning = false;
moveTowardPosition = Vector3.zero;
timePrecent = 0.0f;
costTime = 0.0f;
}
}
}
這種方法基本排除了，移動到終點的位移誤差問題，缺點是使用的臨時變量較多（我不喜歡），而“第二種，MoveTowards進行移動更新”可以基本不使用臨時變量。時間線動畫實際上這也是一些小的平移組件及itween的核心原理（為什么，還需要進一步探索，也許擴展性更強）
總結
反正被坑很不爽，不過也怪不了別人，還是自己才疏學淺（不是天才，就使勁干）。下一篇 繼續探索角色的系列目標點的移動