关于unity:主流游戏相机实现-之Cinemachine-概述

《支流游戏相机实现》通过 Unity 3D 引擎和 Cinemachine 组件来实现支流游戏的相机设置，切换和治理的概念，习惯，基本原理，教训参数等。实现内容以动作游戏相机为主，但不限于动作游戏，也能够用于横版搏斗、FPS、RPG 等类型，须要自行调整和钻研。

课程属于根底和进阶课程，适宜对镜头管制感兴趣的读者。

本文节选自 UWA 学堂的《支流游戏相机实现》第一节《Cinemachine 概述》。

Cinemachine 外围组件包含 Brain 和Virtual Camera（虚构相机），Brain 负责相机的切换，虚构相机负责拍摄。

Virtual Camera 虚构相机次要由六个模块组成，别离是：
Lens：包含调整 FOV 等参数；
Body：负责解决相机和跟踪目标之间的绝对地位的这样一个关系；
Aim：负责解决焦点和跟踪目标在镜头中的绝对地位；
Noise：模仿手持相机的晃动；后处理模块：让每个镜头有不同的后处理成果；
Extnesions 可扩大模块：包含碰撞解决等性能。

Body属性提供了下列算法来挪动虚构相机：

Do Nothing：不挪动虚构相机。
Framing Transposer：在屏幕空间，放弃相机和追随指标的绝对地位，能够设置缓动。
Hard Lock to Target：虚构相机和追随指标应用雷同地位。
Orbital Transposer：相机和追随指标的绝对地位是可变的，还能接管用户的输出。常见于玩家管制的相机。
Tracked Dolly：相机沿着事后设置的轨道挪动。
Transposer：相机和追随指标的绝对地位固定，能够设置缓动。

Aim属性提供了下列算法来旋转相机对准 Look At 的指标：

Composer：将指标放弃在相机镜头内，能够设置多种束缚
Group Composer：将多个指标放弃在相机镜头内
Do Nothing：不旋转相机
POV：依据用户的输出旋转相机
Same As Follow Target：将相机的旋转和追随指标的旋转同步
Hard Look At：将 Look At 指标固定在镜头核心的地位。

组织构造：
1.1 Brain 和 Virtual Camera 执行过程

CinemachineBrain 每帧通过 VirtualCamera 计算实在相机的地位，并同步到实在相机上。真正的数据计算又是通过 VirtualCamera 上的流水线来计算的。这是一个简化的流程阐明，实在计算还有相机切换时的混合、流水线之外的 Extension、和 CinemachineCore 对 Cinemachine 的全局治理等。

1.2 CinemachineBrain 具体调用流程
次要能够分为两个工夫节点和三件事。

工夫节点
- FixedUpdate 之后
- LateUpdate
三件事
- 保护虚构相机的状态，永远在 LateUpdate。
- 通过虚构相机计算 State，依据 UpdateMethod 的设置，在 FixedUpdate 之后或 LateUpdate。
- 将虚构相机的 State 同步到实在相机上，依据 BlendUpdateMethod 的设置，在 FixedUpdate 之后或 LateUpdate。

VirtualCamera 中 State 计算流程

VirtualCamera 中 Pipeline Stage
流水线阶段

UpdateComponentPipeline(); 
//
if (m_ComponentOwner != null && m_ComponentOwner.gameObject != null)
{
    // 排序 the pipeline
    list.Sort((c1, c2) => (int)c1.Stage - (int)c2.Stage);
    m_ComponentPipeline = list.ToArray();}
//  预处理 camState
for (int i = 0; i < m_ComponentPipeline.Length; ++i)
    m_ComponentPipeline[i].PrePipelineMutateCameraState(ref state, deltaTime);


// 按 body 到 final 程序执行 CametaState，有 2 个例外
CinemachineComponentBase postAimBody = null;
for (var stage = CinemachineCore.Stage.Body; stage <= CinemachineCore.Stage.Finalize; ++stage)
{
    ...
    if (stage == CinemachineCore.Stage.Body && c.BodyAppliesAfterAim)
    {
        postAimBody = c;
        continue; // do the body stage of the pipeline after Aim
    }
    c.MutateCameraState(ref state, deltaTime);
}
InvokePostPipelineStageCallback(this, stage, ref state, deltaTime);


if (stage == CinemachineCore.Stage.Aim)
{if (c == null)
        state.BlendHint |= CameraState.BlendHintValue.IgnoreLookAtTarget;
    // If we have saved a Body for after Aim, do it now
    if (postAimBody != null)
    {postAimBody.MutateCameraState(ref state, deltaTime);
        InvokePostPipelineStageCallback(this, CinemachineCore.Stage.Body, ref state, deltaTime);
    }
}

适宜读者
1、从事第三人称 3D 游戏研发的策动、程序、美术、分镜师以及独立制作人
2、心愿晋升游戏体验设计和实现能力，零碎了解业务与技术如何联合的开发者
3、具备肯定 Unity 引擎相机根底的同学
4、对镜头管制感兴趣的同学
5、器重 3C 和晋升相机体现品质的群体

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3、优化产品品质和表现力的思路
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1 根本组件组成