Unity手游之路<七>角色控制器

我们要控制角色的移动，能够所有细节都由自己来实现。控制角色模型的移动，同一时候移动摄影机，改变视角。当然Unity也提供了一些组件，能够让我们做更少的工作，实现我们所期望的功能。今天我们就一起系统来学习相关的内容吧。

• Charactor Controller(角色控制器)"角色控制器同意你在受制于碰撞的情况下非常easy的进行运动，而不用处理刚体。角色控制器不受力的影响，只当你调用Move函数时才运动。然后它将运行运动，可是受制于碰撞。"(---from unity3d官方文档)  我们通常在人物模型上加上这个组件后，就能够控制模型的移动了。要注意的一点是。加了角色控制器后，他就不受重力影响。所以要自己在move函数中处理重力的情况。即我们要自己出来y轴方向上的速度变化。
   
• 两个重要的函数1.function SimpleMove (speed : Vector3) : bool 以一定的速度移动。将忽略Y轴上的速度。单位是m/s。重力被自己主动应用。建议每帧仅仅调用一次Move或者SimpleMove。返回值是是否着地。 样例 样例[csharp] view plaincopyprint?

2. CharacterController controller= GetComponent<CharacterController>(); 
3. Vector3 forward= transform.TransformDirection(Vector3.forward); 
4. float curSpeed = speed * Input.GetAxis ("Vertical"); 
5. ontroller.SimpleMove(forward * curSpeed); 

CharacterController controller= GetComponent<CharacterController>();
Vector3 forward= transform.TransformDirection(Vector3.forward);
float curSpeed = speed * Input.GetAxis ("Vertical");
ontroller.SimpleMove(forward * curSpeed);

2.function Move (motion : Vector3) : CollisionFlags

通过动力来移动控制器。动力仅仅受限制于碰撞。它将沿着碰撞器滑动。这个函数不应用不论什么重力

假设仅仅是单纯控制玩家的移动，那么用Character Controller足够了。假设还涉及到视角的切换。Unity提供了相关的组件。在项目中引入Character Controller（Asset->Import Asset)，就能够将角色控制器组件导入我们的项目了。

• 第一人称控制器

经典的游戏CS就是第一人称视角的，摄像机就是我们的视角。人物的移动，导致视角的移动。(源代码first.unity)

1.删除默认的摄像机

2.新建一个地形Terrain

3.从角色控制器组件中引入 First Person Controller到项目中

4.拖动First Person Controller到合适的位置

我们就能够看到效果了，以第一人称的视角移动，巡视整个场景。鼠标控制总体视角，方向键或者wasdbutton控制摄像机的移动。

• 第三人称控制器

非常多角色扮演游戏（wow，dota)经常使用到第三人称视角。摄像机离我们的角色保持有一定距离，能够具体看到我们所扮演角色的各种行为动作。(源代码third.unity)

1.创建一个地形

2.引入3rd Person Controller组件到项目中

3.改动默认摄像机的Tag为MainCamera

4.选中3rd Person Controller组件，将其 Third Person Camera 设置为MainCamera

能够看到效果了，能够看到扮演的角色。方向键或者wasd按键能够控制角色的移动，同一时候能够发现整个视角也会跟着移动

效果图

• 核心代码解读

第一人称控制器脚本FPSInputController.js

[javascript] view plaincopyprint?

1. function Update () { 
2.     //获得键盘或者摇杆上的方向量（键盘默认是方向键和wasd键控制方向) 
3.     var directionVector = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical")); 
4.      
5.     //有方向变化 
6.     if (directionVector != Vector3.zero) { 
7.         //取得方向向量的长度 
8.         var directionLength = directionVector.magnitude; 
9.         //normal 方向向量（向量/长度） 
10.         directionVector = directionVector / directionLength; 
11.          
12.         //修正长度不大于1 
13.         directionLength = Mathf.Min(1, directionLength); 
14.          
15.         //为了效果更明显，长度平方扩大 
16.         directionLength = directionLength * directionLength; 
17.          
18.         //用我们修正后的长度来修正方向向量 
19.         directionVector = directionVector * directionLength; 
20.     } 
21.      
22.     // 设置移动的方向 
23.     motor.inputMoveDirection = transform.rotation * directionVector; 
24.     //设置跳跃（默认键盘是空格键） 
25.     motor.inputJump = Input.GetButton("Jump"); 
26. } 

function Update () {
    //获得键盘或者摇杆上的方向量（键盘默认是方向键和wasd键控制方向)
    var directionVector = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));

    //有方向变化
    if (directionVector != Vector3.zero) {
        //取得方向向量的长度
        var directionLength = directionVector.magnitude;
        //normal 方向向量（向量/长度）
        directionVector = directionVector / directionLength;

        //修正长度不大于1
        directionLength = Mathf.Min(1, directionLength);

        //为了效果更明显，长度平方扩大
        directionLength = directionLength * directionLength;

        //用我们修正后的长度来修正方向向量
        directionVector = directionVector * directionLength;
    }

    // 设置移动的方向
    motor.inputMoveDirection = transform.rotation * directionVector;
    //设置跳跃（默认键盘是空格键）
    motor.inputJump = Input.GetButton("Jump");
}

第三人称角色控制器ThirdPersonController.js

[javascript] view plaincopyprint?

1. function Update() { 
2.     if (!isControllable) 
3.     { 
4.         // 清除全部的输入，假设不处于控制 
5.         Input.ResetInputAxes(); 
6.     } 
7.     //按了跳跃键 
8.     if (Input.GetButtonDown ("Jump")) 
9.     { 
10.         //设置按下跳跃键的时间 
11.         lastJumpButtonTime = Time.time; 
12.     } 
13.     //控制角色的方向 
14.     UpdateSmoothedMovementDirection(); 
15.     //处理重力 
16.     ApplyGravity (); 
17.     // 处理跳跃逻辑 
18.     ApplyJumping (); 
19.     //计算实际的动作（移动方向和重力方向的） 
20.     var movement = moveDirection * moveSpeed + Vector3 (0, verticalSpeed, 0) + inAirVelocity; 
21.     movement *= Time.deltaTime; 
22.     // 移动角色 
23.     var controller : CharacterController = GetComponent(CharacterController); 
24.     collisionFlags = controller.Move(movement); 
25.     // 动画处理 
26.     if(_animation) { 
27.         if(_characterState == CharacterState.Jumping)//跳跃 
28.         { 
29.             if(!jumpingReachedApex) {//没到达最高点，继续向上 
30.                 _animation[jumpPoseAnimation.name].speed = jumpAnimationSpeed; 
31.                 _animation[jumpPoseAnimation.name].wrapMode = WrapMode.ClampForever; 
32.                 _animation.CrossFade(jumpPoseAnimation.name); 
33.             } else {//到了最高点，速度方向改变 
34.                 _animation[jumpPoseAnimation.name].speed = -landAnimationSpeed; 
35.                 _animation[jumpPoseAnimation.name].wrapMode = WrapMode.ClampForever; 
36.                 _animation.CrossFade(jumpPoseAnimation.name);                
37.             } 
38.         }  
39.         else  
40.         { 
41.             if(controller.velocity.sqrMagnitude < 0.1) {//没有方向移动 
42.                 _animation.CrossFade(idleAnimation.name);//空暇状态 
43.             } 
44.             else  
45.             { 
46.                 if(_characterState == CharacterState.Running) {//奔跑 
47.                     _animation[runAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, runMaxAnimationSpeed); 
48.                     _animation.CrossFade(runAnimation.name);     
49.                 } 
50.                 else if(_characterState == CharacterState.Trotting) {//疾走 
51.                     _animation[walkAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, trotMaxAnimationSpeed); 
52.                     _animation.CrossFade(walkAnimation.name);    
53.                 } 
54.                 else if(_characterState == CharacterState.Walking) {//普通走动 
55.                     _animation[walkAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, walkMaxAnimationSpeed); 
56.                     _animation.CrossFade(walkAnimation.name);    
57.                 } 
58.                  
59.             } 
60.         } 
61.     } 
62.     //在地上 
63.     if (IsGrounded()) 
64.     { 
65.         //旋转方向 
66.         transform.rotation = Quaternion.LookRotation(moveDirection); 
67.              
68.     }    
69.     else 
70.     { 
71.         //在空中忽略y轴旋转 
72.         var xzMove = movement; 
73.         xzMove.y = 0; 
74.         if (xzMove.sqrMagnitude > 0.001) 
75.         { 
76.             transform.rotation = Quaternion.LookRotation(xzMove); 
77.         } 
78.     }    
79.     // 跳跃状态，刚好到达地面 
80.     if (IsGrounded()) 
81.     { 
82.         //记录到达地面的时间 
83.         lastGroundedTime = Time.time; 
84.         //空中的速度设置为0 
85.         inAirVelocity = Vector3.zero; 
86.         //更改相关状态 
87.         if (jumping) 
88.         { 
89.             jumping = false; 
90.             SendMessage("DidLand", SendMessageOptions.DontRequireReceiver); 
91.         } 
92.     } 
93. } 

function Update() {
    if (!isControllable)
    {
        // 清除全部的输入，假设不处于控制
        Input.ResetInputAxes();
    }
    //按了跳跃键
    if (Input.GetButtonDown ("Jump"))
    {
        //设置按下跳跃键的时间
        lastJumpButtonTime = Time.time;
    }
    //控制角色的方向
    UpdateSmoothedMovementDirection();
    //处理重力
    ApplyGravity ();
    // 处理跳跃逻辑
    ApplyJumping ();
    //计算实际的动作（移动方向和重力方向的）
    var movement = moveDirection * moveSpeed + Vector3 (0, verticalSpeed, 0) + inAirVelocity;
    movement *= Time.deltaTime;
    // 移动角色
    var controller : CharacterController = GetComponent(CharacterController);
    collisionFlags = controller.Move(movement);
    // 动画处理
    if(_animation) {
        if(_characterState == CharacterState.Jumping) //跳跃
        {
            if(!jumpingReachedApex) {//没到达最高点，继续向上
                _animation[jumpPoseAnimation.name].speed = jumpAnimationSpeed;
                _animation[jumpPoseAnimation.name].wrapMode = WrapMode.ClampForever;
                _animation.CrossFade(jumpPoseAnimation.name);
            } else {//到了最高点，速度方向改变
                _animation[jumpPoseAnimation.name].speed = -landAnimationSpeed;
                _animation[jumpPoseAnimation.name].wrapMode = WrapMode.ClampForever;
                _animation.CrossFade(jumpPoseAnimation.name);               
            }
        } 
        else 
        {
            if(controller.velocity.sqrMagnitude < 0.1) {//没有方向移动
                _animation.CrossFade(idleAnimation.name);//空暇状态
            }
            else 
            {
                if(_characterState == CharacterState.Running) {//奔跑
                    _animation[runAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, runMaxAnimationSpeed);
                    _animation.CrossFade(runAnimation.name);    
                }
                else if(_characterState == CharacterState.Trotting) {//疾走
                    _animation[walkAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, trotMaxAnimationSpeed);
                    _animation.CrossFade(walkAnimation.name);   
                }
                else if(_characterState == CharacterState.Walking) {//普通走动
                    _animation[walkAnimation.name].speed = Mathf.Clamp(controller.velocity.magnitude, 0.0, walkMaxAnimationSpeed);
                    _animation.CrossFade(walkAnimation.name);   
                }

            }
        }
    }
    //在地上
    if (IsGrounded())
    {
        //旋转方向
        transform.rotation = Quaternion.LookRotation(moveDirection);

    }   
    else
    {
        //在空中忽略y轴旋转
        var xzMove = movement;
        xzMove.y = 0;
        if (xzMove.sqrMagnitude > 0.001)
        {
            transform.rotation = Quaternion.LookRotation(xzMove);
        }
    }   
    // 跳跃状态，刚好到达地面
    if (IsGrounded())
    {
        //记录到达地面的时间
        lastGroundedTime = Time.time;
        //空中的速度设置为0
        inAirVelocity = Vector3.zero;
        //更改相关状态
        if (jumping)
        {
            jumping = false;
            SendMessage("DidLand", SendMessageOptions.DontRequireReceiver);
        }
    }
}

第三人控制器摄像机脚本ThirdPersonCamera.js

[javascript] view plaincopyprint?

1. function Apply (dummyTarget : Transform, dummyCenter : Vector3) 
2. { 
3.     // 没有目标 
4.     if (!controller) 
5.         return; 
6.     //目标中心和顶点 
7.     var targetCenter = _target.position + centerOffset; 
8.     var targetHead = _target.position + headOffset; 
9.     //计算目标旋转角度和当前角度 
10.     var originalTargetAngle = _target.eulerAngles.y; 
11.     var currentAngle = cameraTransform.eulerAngles.y; 
12.     // 调整目标的真实角度 
13.     var targetAngle = originalTargetAngle;  
14.     //按了Fire2（alt)摄像机的方向改变会加快 
15.     if (Input.GetButton("Fire2")) 
16.         snap = true; 
17.      
18.     if (snap) 
19.     { 
20.         // 靠近角色了，重置snap  
21.         if (AngleDistance (currentAngle, originalTargetAngle) < 3.0) 
22.             snap = false; 
23.         //计算当前角度 
24.         currentAngle = Mathf.SmoothDampAngle(currentAngle, targetAngle, angleVelocity, snapSmoothLag, snapMaxSpeed); 
25.     } 
26.     // Normal 摄像机动作 
27.     else 
28.     { 
29.         //延迟一点时间 
30.         if (controller.GetLockCameraTimer () < lockCameraTimeout) 
31.         { 
32.             targetAngle = currentAngle; 
33.         } 
34.         // 向后走的时候锁住摄像机 
35.         if (AngleDistance (currentAngle, targetAngle) > 160 && controller.IsMovingBackwards ()) 
36.             targetAngle += 180;//旋转180 
37.         //插值改变相机角度 
38.         currentAngle = Mathf.SmoothDampAngle(currentAngle, targetAngle, angleVelocity, angularSmoothLag, angularMaxSpeed); 
39.     } 
40.     //当跳跃时 
41.     // When jumping don't move camera upwards but only down! 
42.     if (controller.IsJumping ()) 
43.     { 
44.         // 计算目标的高度 
45.         var newTargetHeight = targetCenter.y + height; 
46.         if (newTargetHeight < targetHeight || newTargetHeight - targetHeight > 5) 
47.             targetHeight = targetCenter.y + height; 
48.     } 
49.     // 走动时，改变高度 
50.     else 
51.     { 
52.         targetHeight = targetCenter.y + height; 
53.     } 
54.     // 计算当前高度 
55.     var currentHeight = cameraTransform.position.y; 
56.     currentHeight = Mathf.SmoothDamp (currentHeight, targetHeight, heightVelocity, heightSmoothLag); 
57.     // 按角度旋转、 
58.     var currentRotation = Quaternion.Euler (0, currentAngle, 0); 
59.     //更新相机位置 
60.     cameraTransform.position = targetCenter; 
61.     cameraTransform.position += currentRotation * Vector3.back * distance; 
62.     // 设置相机的高度 
63.     cameraTransform.position.y = currentHeight; 
64.     //摄像机一直朝向目标 
65.     SetUpRotation(targetCenter, targetHead); 
66. } 

function Apply (dummyTarget : Transform, dummyCenter : Vector3)
{
    // 没有目标
    if (!controller)
        return;
    //目标中心和顶点
    var targetCenter = _target.position + centerOffset;
    var targetHead = _target.position + headOffset;
    //计算目标旋转角度和当前角度
    var originalTargetAngle = _target.eulerAngles.y;
    var currentAngle = cameraTransform.eulerAngles.y;
    // 调整目标的真实角度
    var targetAngle = originalTargetAngle; 
    //按了Fire2（alt)摄像机的方向改变会加快
    if (Input.GetButton("Fire2"))
        snap = true;

    if (snap)
    {
        // 靠近角色了，重置snap 
        if (AngleDistance (currentAngle, originalTargetAngle) < 3.0)
            snap = false;
        //计算当前角度
        currentAngle = Mathf.SmoothDampAngle(currentAngle, targetAngle, angleVelocity, snapSmoothLag, snapMaxSpeed);
    }
    // Normal 摄像机动作
    else
    {
        //延迟一点时间
        if (controller.GetLockCameraTimer () < lockCameraTimeout)
        {
            targetAngle = currentAngle;
        }
        // 向后走的时候锁住摄像机
        if (AngleDistance (currentAngle, targetAngle) > 160 && controller.IsMovingBackwards ())
            targetAngle += 180;//旋转180
        //插值改变相机角度
        currentAngle = Mathf.SmoothDampAngle(currentAngle, targetAngle, angleVelocity, angularSmoothLag, angularMaxSpeed);
    }
    //当跳跃时
    // When jumping don't move camera upwards but only down!
    if (controller.IsJumping ())
    {
        // 计算目标的高度
        var newTargetHeight = targetCenter.y + height;
        if (newTargetHeight < targetHeight || newTargetHeight - targetHeight > 5)
            targetHeight = targetCenter.y + height;
    }
    // 走动时，改变高度
    else
    {
        targetHeight = targetCenter.y + height;
    }
    // 计算当前高度
    var currentHeight = cameraTransform.position.y;
    currentHeight = Mathf.SmoothDamp (currentHeight, targetHeight, heightVelocity, heightSmoothLag);
    // 按角度旋转、
    var currentRotation = Quaternion.Euler (0, currentAngle, 0);
    //更新相机位置
    cameraTransform.position = targetCenter;
    cameraTransform.position += currentRotation * Vector3.back * distance;
    // 设置相机的高度
    cameraTransform.position.y = currentHeight;
    //摄像机一直朝向目标
    SetUpRotation(targetCenter, targetHead);
}

• 总结

角色控制，能够方便的控制游戏的视角。在非常多游戏中，能够直接使用该组件，降低我们的反复开发工作

• 源代码

http://pan.baidu.com/s/1BwArJ

• 參考文档

http://unity3d.com/learn