主流游戏相机实现(unity3d Cinemachine)

JoshWindsor

简介：

本文通过unity3d引擎和Cinemachine组件来实现主流游戏的相机设置，切换和管理的概念，习惯，基本原理，经验参数等。

（手游【战双 Like ACT Camera）


（PC游戏 【Sifu/师傅 Like ACT Camera）



<hr/>更多内容可以在 uwa 上查看：
<hr/>一【战双】相机分解和实现


A 基本相机分解
1 自由行走相机

• TPS相机，相机转向小于角色水平切向速度：水平行走会有旋转跟随效果
  
• 手动拖动屏幕相机可以旋转。
  
  
  
  • 水平拖动半屏幕相机可以旋转360度，拖动旋转比率大致如此。
    
  • 垂直拖动屏幕相机可以旋转 ~30度，有上下限制，基于轨道。
    
  
  
• 单词次击屏幕，相机会调整回角色正方向 用时 ~0.5
  

（图）(动图来自手游 战双)




2 锁定相机
锁定一个目标，目标在屏幕中心附近，主控角色在相机安全区域内
（图）(动图来自手游 战双)




3 特写相机
大技能特写(动图来自手游 战双)




<hr/>B 状态衔接：
图）(动图来自手游 战双)





攻击立刻进入锁定相机
拖动屏幕立刻进入自由相机
按住移动键，保持移动超过~1秒进入自由相机
相机切换有自然融合效果。
C 实现：
Cinemachine:
com.unity.cinemachine@2.6.11 稳定版
自由相机:
  原本的自由相机CinemachineFreeLook    Axis由input输入，自由观看。 具有3个rigs轨道和背部spline.

   这里对CinemachineFreeLook进行修改：

• 参数修改 Rig[] 同轨道
  
• 代码修改: inputAxis => 拖屏输入：UseTouchInput, TouchInputValue 外部传值实现手动拖屏处理。取消Axis由input输入自由观看。
  

锁定相机：
CinemachineVirtualCamera + FramingTransposer + GroupComposer
CinemachineTargetGroup




相机切换和融合：
用权重切换相机；
融合用参数：


每个虚拟相机的位置角度都是独立计算，切换会有很多翻转和融合的边界问题。
其中 Inherit Position是继承brain中CamB的位置的选项，勾选后可以省去很多边界和位置处理问题。
不同预制相机组件有的需要重写OnTransitionFromCamera方法:

相机控制：

• 使用权重切换相机
  

• 锁定下目标距离过远和过近切换相机：
  

• 锁定下保持移动超过1.5s切换相机：
  

• 进入攻击状态切换为锁定相机
  

• 点击和拖屏旋转相机
  
• 双击矫正相机正方向，也是通过m_XAxis的值。
  

• 双击矫正和自由拖动互斥：
  

融合参数：


D 效果展示


说明
0:00 ~ 0:06  自由行走；
0:06 ~0:10 水平拖动屏幕旋转相机；
0:10 ~0:14 双击屏幕相机矫正正方向；

0:16  锁定相机，攻击目标；
~ 相机切换和融合 ...

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二【Sifu/师傅 】战斗相机部分分解与实现


Sifu 游戏战斗相机表现




(动图来自steam 游戏 sifu )
复刻部分效果，连招特写等
A 基本相机
基本行走相机和上节的类似，在部分细节上有区别。这里不过多还原。
B 状态驱动相机
为了部分技能连招的表现力和独特效果，很多游戏会用到特写相机。不限于大招，特殊连招等。不同技能的表现可能需要不同角度和位置的机位以及不同渐变，FOV等参数来表现和区分。
部分技能连招的特写相机，这里用到了Cinemachine的转态驱动相机CinemachineStateDrivenCamera

CinemachineStateDrivenCamera 需要和Animator 绑定。读取AnimationState名字来切换子相机。  
其中CinemachineStateDrivenCamera有4个子特写相机。
分镜师，美术，策划可以在子特写相机设计上发挥。




子特写相机可以的位置和朝向看点等可以按照需求设定。另外也可以加上动画等。
CM vcam4 用到了Aim和看点。这里看相的是主控角色，也可以多样化看敌人等其他对象。

CM vcam5 没有设定 Body和 Aim。只用到了Transform本身的值。

主控角色的Animator的States如下：


状态切换：

相机切换用权重来实现，其中默认相机的值为10.高于10的11会替换掉当前相机。同理低于10会非激活。

C 屏幕震动效果

在需要震动效果的子相机上挂上CinemachineImpulseListener 用于监听
其中Gain是增益百分比参数默认1， 0.5是折半，2是翻倍等。  

在需要产生发生震动的物体(震动源)上加上CinemachineImpulseSource，本例中是主控角色。可以是3d场景物体或者是一个骨骼节点等，也可以统一面向对象管理。


RawSingnal 信号源资源设置：
这里我们用AnimationCurve 来定义一个波形递减的效果。


调用震动方法

void doShakeIntel()
{   
    m_ImpulseSource.GenerateImpulse();
}

用在关键帧上调用相机震动效果

D 拓展延伸

类似的连招技能特写游戏有【Jump大乱斗】，【街霸5】等
【Jump大乱斗】的连招技能特写多相机切换过程较快，机位位置设置较为夸张。
相机切换可以用 Blend 的 Cut 类型进行快切。




(动图来自游戏 Jump大乱斗)

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