1.Camera

2018-08-30 本文已影响43人夜行水寒

对Camera的理解一直在于棋牌游戏（2D）开发时Camera Projection的选择，其他方面的参数没有纠结过。直到有天思考LOL（英雄联盟）的英雄视角和小地图时就迷茫了，这个时候才发现，自己缺少了太多的基础知识，唉，慢慢补吧！说这段话，不仅仅是对自己的吐槽，也是个人在从事游戏开发过程中容易犯的错误：很多基础点没掌握好，大家也可以对照思考下自己的基础，哈哈！

“官方吐槽”

Camera是为玩家显示游戏场景的一种装置。通过定制和操作摄像机，可以让你的游戏外观与众不同。在一个场景中你可以拥有数量不限的摄像机。它们可以被设置为以任何顺序来渲染，在屏幕上的任何地方来渲染，或仅仅渲染屏幕的一部分。

Camera.png
1.Clear Flags：清除标记；决定屏幕上哪部分将被清除，一般用于使用多个摄像机绘制不同的游戏对象的情况。
说明：每个相机在渲染时会存储颜色和深度信息。屏幕的未绘制部分是空的，默认情况下会显示Skybox。当你使用多个相机时，每一个都将自己的颜色和深度信息存储在缓冲区中，还将积累大量的每个相机的渲染数据。当场景中的任何特定相机进行渲染时，你可以设定清除标记以清除缓冲区信息的不同集合。可以通过下面四个选项之一来完成：
理解：当多个Camera进行显示时，互相之间可能会造成干扰；针对不同的Camera，只需要将其需要显示的部分显示出来，其他的部分都遮挡就好。

Skybox 天空盒，该模式是默认模式。在屏幕上空白的部分将显示当前相机的天空盒。如果当前相机没有设置天空盒，它会默认使用渲染设置（在Edit->Render Settings里）中选择的天空盒。如果渲染设置中也没有设置天空盒，则它会默认使用Background颜色。另外天空盒组件可以添加到相机上。
Solid Color 纯色，选择该模式屏幕上的任何空白的部分将显示当前相机的Background颜色。
Depth Only 仅深度，该模式用于游戏对象不希望被剪裁的情况。
说明：如果想绘制一个玩家的枪而不让它在环境内部得到裁剪，你要设置一个深度为0的相机来绘制环境，还要另一个深度为1的相机单独绘制武器。该武器相机的清除标记应设置为Depth Only。这将保持环境的图形显示在屏幕上，但会丢弃所有关于每个对象在三维空间中的位置的信息。当枪被绘制出来，不透明的部分将完全覆盖任何已绘制的事物，而不管枪到墙之间如何接近。
理解：当需要对gameobject A进行单独显示时，可以考虑Depth Only模式和Depth值大于其他Camera的Depth值；值得注意的是，在其他Camera里面Culling Mask的值就必须剔除掉A；至于怎么剔除掉A，涉及到Layer层级的知识，单独将A设置为一层Layer即可。
Don't Clear 不清除；该模式不清除任何颜色或深度缓存。其结果是，每帧渲染的结果叠加在下一帧之上，造成涂片效果。一般与自定义的Shader（着色器）配合使用。

2.Background：背景；设置背景颜色；在镜头中的所有元素渲染完成且没有指定Skybox（天空盒）的情况下，将设置的颜色应用到屏幕的空白处。

3.Culling Mask：剔除遮罩；根据游戏对象所指定的层来控制摄像机所渲染的游戏对象。
说明：剔除遮罩有选择地渲染一组对象。通常好的做法，是把用户界面放到不同的层，然后用一个独立相机单独渲染UI层。为了使UI显示在其他相机视角的顶部，你还需要设置清除标记为Depth Only，并确保UI相机的深度比其他相机高。

4.Projection：投射方式；切换相机的透视的模式。
Perspective：透视摄像；犹如我们的眼睛一样，会根据距离的远近显示大小
Orthographic：正交摄像；物体显示的大小会是一样的，和距离相机远近无关（无透视的方式均匀地渲染游戏对象）
注意：延迟渲染不支持正交模式、

5.Field of View：视野范围（Perspective模式下Camera特有），控制透视相机视角的宽度，以及纵向的角度尺寸。。

6.Size：大小（Orthographic模式下Camera特有，上图没有显示出来），设置正交相机的视口大小。

7.Clipping Planes：剪裁平面；相机开始和停止渲染之间的距离。
Near：相机开始渲染的最近点。
Far：相机开始渲染的最远点。

8.Viewport Rect：标准视图矩形；用四个数值来控制相机的视图将绘制在屏幕的位置以及大小，使用屏幕坐标系，数值在0-1之间。
X：摄像机视图进行绘制的起始水平位置
Y：摄像机视图进行绘制的起始垂直位置
W：相机输出到屏幕上的宽度
H：相机输出到屏幕上的高度

9.Depth：深度；控制相机的渲染顺序，较大值的相机将被渲染在较小值的相机之上。

10.Rendering Path：渲染路径；指定摄像机的渲染方式。
Use Player Settings（Use Graphics Settings）：使用播放器设置（使用内置着色器设置）；此相机将使用玩家设置的渲染路径。
Vertex Lit（Legacy Vertex Lit）：顶点光照；相机将对所有的游戏对象作为顶点光照对象来渲染。
Forward：快速渲染；相机将对所有游戏对象将按每种材质一个通道的方式来渲染。（说实话，这个我无法理解，哈哈！）
Deferred Lighting（Legacy Deferred）：延迟光照；相机对所有游戏物体进行一次无光照渲染，记录相关信息；最后所有游戏对象再次被渲染时，会叠加之前的相关信息。（Pro版本）
注意:如果相机的投影模式设置为正投影，该值将被重写，相机将始终使用Forward渲染。

11.Target Texture：目标纹理；用于将摄像机视图输出并渲染到屏幕。一般用于制作导航图或者画中画等效果。设置此引用将禁用此相机向屏幕呈现的功能。

12.Occlusion Culling：是否对物体进行遮挡剔除（这里涉及到细节优化等等，值得去深究）

13.Allow HDR：是否支持这个相机的高动态范围渲染。

14.Allow MSAA：是否使用MSAA渲染目标；只有在当前质量设置MSAA级别支持的情况下才会使用MSAA。

15.Allow Dynamic Resolution：是否使用动态分辨率缩放。
注意:动态分辨率缩放(DRS)改变了相机的分辨率。这将减少GPU工作负载。

16.Target Display：目标显示；定义要呈现的外部设备。1 - 8。

说明：终于把Camera相关属性写完了；比较重要也经常会使用到的属性有1,2,3,4,9。希望能够理解透哈！！！关于属性12-15，涉及到Unity运行时关于GPU的优化，这个后面再去学习。

“Game实战”

前面也说了之所以开始写下这个笔记，也是思考到一些具像问题时大脑一片空白了。掌握概念后就应该解决问题了，记录几个具体案例。

问题一：实践下Depth属性的作用？
创建的场景自带Main Camera，其Depth为-1；然后自己创建一个Camera，你会发现它的Depth值为0。
再在场景中创建一个Cube和Sphere作为摄像机的拍摄物体；并让两摄像机都能够拍摄到两个物体。（注意这里要将两台相机的高度设置为不同，不然后面你就不知道Game窗口显示的是哪个Camera的画面）。你会发现Game窗口将只显示Camera拍摄到的画面。
可见摄像机Depth属性设置相机绘图顺序，具有较大值的相机将被绘制在具有较小值的相机的上面，换言之，一个深度为1的相机将绘制在一个深度为0的相机之上。

问题二：能否将多个摄像机拍摄到的画面渲染到同一个屏幕上？
两台相机Main Camera和Camera，参数都是默认的。将Camera的Clear Flags（默认Skybox）设置为Depth Only；此时你可以看到Game窗口将显示Main Camera和Camera同时拍摄到的画面。（尽量将两台相机的位置区分开，这样画面就会不同，最后渲染到一起更加有对比感）。
由此可见，要想将多个相机拍摄的画面渲染到同一个画面是很简单的事情，只需要将它们的Clear Flags设置为Depth Only；但是有一个条件是，它们的Depth都需要比Clear Flags为Skybox或Solid Color的摄像机的Depth高，这样才可以将多个相机单独拍摄的画面叠加于同一个画面上。
理解：第二个问题说到底还是涉及到Depth属性的应用，可见这个小马仔对于Camera的重要性，哈哈！

问题三：上一个问题是将多个相机拍摄的画面渲染到同一个屏幕？现在思考下怎么在一个屏幕上显示每个相机拍摄到的一部分呢？比如：Main Camera拍摄场景背景，Camera拍摄特定的物体。
1.在问题二的基础上。在场景创建一个Plane，添加材质，使其充满Main Camera画面，作为场景背景。
2.接下来，我们要为物体设置层关系。Unity的Layer的概念可以类比PS里面的图层。添加一个层，命名为other；将场景中的Cube和Sphere的Layer设置为other
3.最后设置两个摄像机的Culling Mask 属性，以使摄像机渲染指定层物体。摄像机的Culling Mask默认为Everything，表明渲染所有层的物体。
Main Camera：将Culling Mask 里面的other层勾去掉，Culling Mask将显示为Mixed… ；你将发现Main Camera的窗口将只显示背景图片，物体没有被渲染。
Camera：在Culling Mask选项里面先勾选Nothing，再勾选other层，表明该摄像机只渲染属于other层的东西，将不会拍摄到别的图层。
最后，在Game窗口看到两个摄像机叠加的画面。

小结：从上面三个问题明白了摄像机的Depth、Clear Falgs和Culling Mask的作用。如果是制作游戏，你可以创建一个界面摄像机，单独渲染界面，而别的摄像机将渲染场景。你只需要添加UI图层，将所有的界面物体的Layer设置为UI，UI摄像机的Culling Mask也只勾选UI层。

问题四：相机跟随模型问题！常常看到第一人称视角的游戏，这个实现就是相机跟随模型的操作。那么具体的操作应该是怎么样的呢？
创建一个空物体Player，然后把模型Model（这里使用一个Cube替代）和摄像机作为Player的子物体，并且务必把模型的transform重置，同player一致。然后通过代码来控制Player即可。

问题五：由问题四延伸出来的问题，第一人称视角的相机跟随处理很容易，那么怎么处理第三人称视角呢？这个应该算得上是“真正”的相机跟随了吧。
理解：这里的相机应该是固定于模型后方一定距离的位置。当模型移动时，检测模型和相机之间的距离是否大于原始距离；如果是，则移动相机相应的距离（移动后的距离 - 原始距离）

public class CameraMove : MonoBehaviour {

public Transform Target;//跟随的目标
private Vector3 Offset;//相机和目标之间的偏移量

// Use this for initialization
void Start () {
    Offset = Target.position - transform.position;
}

// Update is called once per frame
void Update () {
    transform.position = Vector3.Lerp(transform.position,Target.position-Offset,Time.deltaTime*5f);//插值移动位置
    Quaternion rota = Quaternion.LookRotation(Target.position - transform.position);
    transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation,rota,Time.deltaTime*3f);//插值移动角度
    }
}

这里只是距离简单的思路方式，可以观看大神的文章学习：https://blog.csdn.net/bobowang1991/article/details/54097075

问题六：创建小地图，就是文章开头我思考的那个LOL中小地图的实现问题。
创建小地图：在天空放置一个摄像机向下看，然后设置该摄像机深度值depth大于模型摄像机，然后设置成2D（orthogonality）。通过Viewport Rect属性来调节Camera视图的位置，可以表现出类似于LOL游戏中小地图的样子。

效果图.png
具体的关于点击小地图，角色可以在大地图上跳转到相应位置的操作后面再去研究。可以看看大神们的笔记：https://blog.csdn.net/fanfan_hongyun/article/details/77779472；https://blog.csdn.net/m_cainiaokuaifei/article/details/53649102。

问题七：对人物进行标记，
做人物标记：在人物头顶创建一个平面，然后载入三角图片。由于主摄像机不能看见三角平面标记，则给该平面设置一个层，给摄像机设置成不看见这个层。把摄像机属性skybox更改为depth only ，则只显示摄像机看得见的，其余部分会消失。（这个也暂时留着，后期再来看，哈哈！实在是写不下去了！）

“个人吐槽”

道路长且远，且行且珍惜，阿西吧!!!!!!!!

1.Camera

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“Game实战”

“个人吐槽”

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