第十三章移动和旋转（上）

移动和旋转是游戏对象最频繁地操作。我们上个章节简单介绍了Cube的移动和旋转。移动是修改transform的position属性，旋转是修改transform的eulerAngles（欧拉角）属性，两者属性值均可以使用Vector3向量来实现。需要大家注意的是，transform.forward和Vector3.forward的区别（参考坐标系是不一样的）。接下来，我们使用transform的Translate方法来进行移动。首先，我在重新创建一个“SampleScene4”场景。我们在该创建中同样创建一个“Cube”游戏对象和“CubeTranslate.cs”脚本文件，并附加两者在一起。

以下是脚本代码内容

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class CubeTranslate : MonoBehaviour
{

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))
        {
            transform.Translate(new Vector3(0, 0, 1));
        }

        // 向左旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
        {
            transform.eulerAngles += new Vector3(0, -45, 0);
        }

        // 向右旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.E))
        {
            transform.eulerAngles += new Vector3(0, 45, 0);
        }
    }
}

我们实现的功能还是之前的一样，按下“W”键向前移动。为了方便观察Cube的移动，我们需要将相机放置Cube的正上方“俯视”Cube。摄像机修改参数如下：

为什么要修改成这些数值，我们上一个章节介绍过了，修改后效果如下：

然后，我们Play工程，查看运行结果。

测试结果就是相对于本地坐标系的移动，也就是游戏对象的正前方移动。

很明显，默认情况下，Translate（Vector3(0, 0, 1)）方法与transform.forward是等效的，也就是相对于本地坐标系而言。那么，如何改成世界坐标系的移动呢，不受游戏物体旋转影响呢？

其实该方法还有第二个参数，也就是Space.Self本地坐标系和Space.World世界坐标系。

显然，如果我们不填写第二个参数的话，默认就是Space.Self本地坐标系，我们改一下

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))
        {
            //transform.Translate(new Vector3(0, 0, 1));
            transform.Translate(new Vector3(0, 0, 1), Space.World);
        }

接下来，我们在重新测试，发现现在的移动就是相对于世界坐标系的啦，截图就不添加了。总结：游戏对象的移动可以通过在transform.translate()方法实现，也可以直接修改transform.position属性。这里需要区分的是世界坐标系还是自身坐标系。如下：

世界坐标系z轴前进：transform.position += vector3.forward
自身坐标系z轴前进：transform.position += transform.forward
世界坐标系z轴前进：transform.translate(vector3.forward, space.world)
自身坐标系z轴前进：transform.translate(vector3.forward, space.self)

如果是space.world的话，还可以使用transform.forward；但是最好不要将transform.forward应用到space.self上。因此还是建议translate方法+ vector3向量搭配使用进行移动。

接下来，我们来说一说旋转，这个是比较复杂的。我们之前的旋转是通过修改transform的eulerAngles（欧拉角）实现的。但是，在我们的印象中，游戏对象的旋转应该是rotation属性，尤其是在Inspector检视面板中，我们也能够看到这个名字的属性。例如下面的截图就是我们对摄像机对象做的旋转设置，也就是在X轴方向上面旋转90度。请注意，此时的参考坐标系是父对象，如果没有父对象就是世界坐标系。

因此，显而易见这是欧拉角数值。但是在Unity API中，这个rotation属性是一个四元数（Quaternion）。关于四元数的概念以及它相对于欧拉角的优势，我们这里不在介绍，它唯一的缺点就是不如欧拉角简单直观。因此，我们往往借助欧拉角转换成四元数再控制游戏对象旋转。接下来，我们修改一下代码，如下所示：

        // 向左旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, -45, 0);
            transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, -45, 0));
        }

        // 向右旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.E))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, 45, 0);
            transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 45, 0));
        }

上面的代码实现了“Q”和“E”键分别向左右两方向按照45度单位的旋转。但是当我们运行当前工程的时候，发现它并不能连续旋转，而只是旋转一下就停止了。我们很容易想到使用“+=”操作符，但是很遗憾的是，transform.rotation并不支持这样的运算。因此，我们只能换一种方式来解决这个问题，我们可以使用一个类全局变量来存储游戏对象的旋转数据。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class CubeTranslate : MonoBehaviour
{
    // Y轴旋转角度值
    private float y = 0.0f;

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))
        {
            //transform.Translate(new Vector3(0, 0, 1));
            transform.Translate(new Vector3(0, 0, 1), Space.World);
        }

        // 向左旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, -45, 0);
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, -45, 0));

            y -= 45;
            transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, y, 0));
        }

        // 向右旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.E))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, 45, 0);
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 45, 0));

            y += 45;
            transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, y, 0));
        }
    }
}

重新运行后，我们发现Cube可以进行“连续性”的旋转了，如下Gif图所示：

我们发现使用transform.rotation进行旋转的话，还是比较费劲的。但是，有一点大家要明白，这里的旋转和上面的移动是相同的道理，同样存在世界坐标系和局部坐标系的前提条件。这个当然取决于我们使用Vector3类还是使用Transform类。接下来我们就使用transform提供的Rotate方法来进行旋转，它的参数是欧拉角，比较容易让人直观的理解，而且也提供了坐标系参数的指定（Space.Self或者Space.World，当然默认还是Space.Self）。

        // 向左旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, -45, 0);
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, -45, 0));

            //y -= 45;
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, y, 0));

            transform.Rotate(new Vector3(0, -45, 0));
        }

        // 向右旋转45度
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.E))
        {
            //transform.eulerAngles += new Vector3(0, 45, 0);
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 45, 0));

            //y += 45;
            //transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, y, 0));

            transform.Rotate(new Vector3(0, 45, 0));
        }

我们发现transform.Rotate使用起来就比较简单了。当我们Play当前工程之后，我们就发现效果和之前是一样的（可以连续的旋转，而不是只旋转一下）。但是，请大家明白的是，之前的旋转是相对于世界坐标系的Y轴，现在的旋转是相对于游戏对象本地坐标系的Y轴，之所以效果一样是，是因为两者坐标系重合了而已。

从Scene视图中我们可以看到，Cube对象坐标系和世界坐标系是一致的。接下来，我们调整Cube，让两个坐标系不一致，我们让Cube沿着Z轴顺时针旋转90度，也就是修改Cube的Inspector视图中的Rotation中的Z值为“-90”，效果如下所示：

为什么“-90”度是顺时针旋转呢？这个取决于我们的观察方向。在默认的左手坐标系下，负值就是顺时针旋转；当然右手坐标系下，正值是顺时针旋转。此时世界坐标系的Y轴仍然是向上的方向，而游戏对象Cube的Y轴是向右的。那么，此时如果我们让Cube在Y轴上按照两个不同坐标系进行旋转的话，那肯定是不一样了。为了能够看到这个效果，我们修改摄像机的位置参数，从侧面观察cube的旋转。

然后（保持相机选中状态）我们点击菜单栏“GameObject”->“Align View to Selected”

此时，我们的Scene视角与Game视角一致。如果是本地坐标系的话，Y轴是向里的。因此围绕它旋转的话，Cube应该是类似“车轮滚动”的方式进行旋转。

// 向左旋转45度
transform.Rotate(new Vector3(0, -45, 0));

// 向右旋转45度
transform.Rotate(new Vector3(0, 45, 0));

然后我们Play工程，查看运行结果，Gif图如下

如果是世界坐标系的话，Y轴是向上的。如果它应该是“陀螺”旋转的方式。

//transform.Rotate(new Vector3(0, -45, 0));
transform.Rotate(new Vector3(0, -45, 0), Space.World);

//transform.Rotate(new Vector3(0, 45, 0));
transform.Rotate(new Vector3(0, 45, 0),Space.World);

我们直接Play工程，查看Gif效果图吧