Unity3D Cinemachine 高级应用详解

引言

Cinemachine 是 Unity3D>Unity3D 中一个强大的相机管理系统，它允许开发者通过简单的配置实现复杂的相机行为。Cinemachine 的核心思想是基于虚拟相机（Virtual Camera），通过虚拟相机的优先级、混合、跟随、注视等设置，实现各种复杂的相机效果。本文将深入探讨 Cinemachine 的高级应用，包括自定义相机行为、动态切换、多相机混合、以及如何通过代码扩展 Cinemachine 的功能。

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1. Cinemachine 基础回顾

在深入高级应用之前，我们先回顾一下 Cinemachine 的基础概念：

虚拟相机（Virtual Camera）：Cinemachine 的核心组件，每个虚拟相机代表一个独立的相机视角。
优先级（Priority）：决定哪个虚拟相机当前处于激活状态，优先级高的虚拟相机会覆盖优先级低的。
跟随（Follow）：虚拟相机可以跟随一个目标对象，通常用于第三人称视角。
注视（Look At）：虚拟相机可以注视一个目标对象，通常用于第一人称视角或聚焦某个物体。
混合（Blending）：当切换虚拟相机时，Cinemachine 可以通过混合实现平滑过渡。

2. 自定义相机行为

Cinemachine 提供了丰富的组件来控制相机的行为，但有时我们需要实现一些自定义的行为。例如，我们可能希望相机在特定条件下改变跟随目标或注视目标。

2.1 动态切换跟随目标

假设我们有一个场景，玩家可以切换控制不同的角色，我们希望相机能够动态切换跟随目标。我们可以通过脚本来实现这一点。

using Cinemachine;
using UnityEngine;public class CameraTargetSwitcher : MonoBehaviour
{public CinemachineVirtualCamera virtualCamera;public Transform[] targets;private int currentTargetIndex = 0;void Update(){if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)){SwitchTarget();}}void SwitchTarget(){currentTargetIndex = (currentTargetIndex + 1) % targets.Length;virtualCamera.Follow = targets[currentTargetIndex];}
}

在这个例子中，我们通过按下空格键来切换相机的跟随目标。virtualCamera.Follow 属性用于设置虚拟相机的跟随目标。

2.2 动态调整相机参数

有时我们需要根据游戏状态动态调整相机的参数，例如相机的 FOV（视野）或跟随距离。

using Cinemachine;
using UnityEngine;public class CameraParameterAdjuster : MonoBehaviour
{public CinemachineVirtualCamera virtualCamera;public float minFOV = 40f;public float maxFOV = 60f;public float zoomSpeed = 5f;void Update(){float scroll = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");if (scroll != 0){float newFOV = virtualCamera.m_Lens.FieldOfView - scroll * zoomSpeed;newFOV = Mathf.Clamp(newFOV, minFOV, maxFOV);virtualCamera.m_Lens.FieldOfView = newFOV;}}
}

在这个例子中，我们通过鼠标滚轮来调整相机的 FOV，实现缩放效果。

3. 多相机混合

Cinemachine 支持多个虚拟相机之间的平滑过渡。通过设置虚拟相机的优先级和混合时间，可以实现复杂的相机切换效果。

3.1 基本相机切换

假设我们有两个虚拟相机，分别用于不同的视角。我们可以通过脚本来控制它们的优先级，实现相机切换。

using Cinemachine;
using UnityEngine;public class CameraSwitcher : MonoBehaviour
{public CinemachineVirtualCamera camera1;public CinemachineVirtualCamera camera2;void Update(){if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha1)){camera1.Priority = 10;camera2.Priority = 5;}else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha2)){camera1.Priority = 5;camera2.Priority = 10;}}
}

在这个例子中，按下 1 键切换到 camera1，按下 2 键切换到 camera2。

3.2 相机混合

Cinemachine 支持相机之间的平滑过渡。我们可以通过设置 CinemachineBlenderSettings 来控制混合效果。

using Cinemachine;
using UnityEngine;public class CameraBlender : MonoBehaviour
{public CinemachineVirtualCamera camera1;public CinemachineVirtualCamera camera2;public float blendTime = 2f;void Update(){if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)){StartCoroutine(BlendCameras());}}IEnumerator BlendCameras(){camera1.Priority = 10;camera2.Priority = 5;yield return new WaitForSeconds(blendTime);camera1.Priority = 5;camera2.Priority = 10;}
}

在这个例子中，按下空格键后，相机会在 camera1 和 camera2 之间平滑过渡。

4. 扩展 Cinemachine 功能

Cinemachine 提供了丰富的 API，允许开发者通过代码扩展其功能。例如，我们可以创建一个自定义的相机行为组件。

4.1 自定义相机行为组件

假设我们想要创建一个相机震动效果，我们可以通过扩展 CinemachineExtension 来实现。

using Cinemachine;
using UnityEngine;[SaveDuringPlay]
[AddComponentMenu("")] // Hide in menu
public class CameraShakeExtension : CinemachineExtension
{public float shakeDuration = 0.5f;public float shakeAmount = 0.1f;private float shakeTimeRemaining = 0f;protected override void PostPipelineStageCallback(CinemachineVirtualCameraBase vcam,CinemachineCore.Stage stage, ref CameraState state, float deltaTime){if (stage == CinemachineCore.Stage.Body){if (shakeTimeRemaining > 0){Vector3 shakeOffset = Random.insideUnitSphere * shakeAmount;state.PositionCorrection += shakeOffset;shakeTimeRemaining -= deltaTime;}}}public void ShakeCamera(){shakeTimeRemaining = shakeDuration;}
}

在这个例子中，我们创建了一个 CameraShakeExtension 组件，它会在相机上添加一个震动效果。我们可以通过调用 ShakeCamera() 方法来触发震动。

4.2 使用自定义组件

我们可以通过脚本来触发自定义的相机行为。

using UnityEngine;public class CameraShakeTrigger : MonoBehaviour
{public CameraShakeExtension cameraShake;void Update(){if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)){cameraShake.ShakeCamera();}}
}

在这个例子中，按下空格键会触发相机的震动效果。

5. 总结

Cinemachine 是 Unity3D>Unity3D 中一个非常强大的相机管理系统，通过虚拟相机、优先级、跟随、注视和混合等功能，开发者可以轻松实现复杂的相机行为。本文介绍了 Cinemachine 的高级应用，包括自定义相机行为、动态切换、多相机混合以及如何通过代码扩展 Cinemachine 的功能。希望这些内容能够帮助你在项目中更好地使用 Cinemachine，创造出更加丰富的游戏体验。

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