基于Unity Cinemachine的镜头跟踪实现方式

在虚拟场景中，通常人物往远处移动时，会离镜头越来越远，而如果我们想要镜头跟随人物移动，可以通过Cinemachine中的虚拟相机来实现。下面会简要介绍一下Cinemachine及其相关组件，再详细说明具体的实现的方法。

1.什么是Cinemachine？

Unity2017版本推出的摄像机管理官方解决方案，致力于帮助开发者高效的实现虚拟场景中的相机系统。Cinemachine核心组件包括Brain和Virtual Camera（虚拟相机），Brain负责相机的切换，虚拟相机负责拍摄。

2.虚拟相机包含什么？

虚拟相机主要由六个模块组成，分别是：

Lens：包括调整FOV等参数；
Body：负责处理相机和跟踪目标之间的相对位置的这样一个关系；
Aim：负责处理焦点和跟踪目标在镜头中的相对位置；
Noise：模拟手持相机的晃动；
后处理模块：让每个镜头有不同的后处理效果；
Extnesions可扩展模块：包括碰撞处理等功能。

3.Cinemachine主要包含了哪些组件？（v2.4.0）

CinemachineBrain：控制启用的虚拟相机，一个场景一般只需存在一个，必须添加在主相机（负责渲染）节点上。

CinemachineCollider（扩展属性）：负责相机碰撞检测以及视线遮挡等功能。

CinemachineConfiner（扩展属性）：负责定义相机的活动范围。

CinemachineFollowZoom（扩展属性）：动态调整镜头FOV，以便目标在移动的时候会在镜头中保持同样的大小。

CinemachinePostProcessing（扩展属性）：给相机添加一组后处理。

CinemachinePath（轨道）：通过配置多个关键点组成轨道。将轨道赋给虚拟相机的Body.Path字段，则相机被固定在轨道上；将轨道赋给CinemachineDollyCart（轨道车），轨道车将匀速在轨道移动。

CinemachineSmoothPath（平滑的轨道）：通过配置多个关键点组成轨道，自动生成轨道片段的走线方向（CinemachinePath中被Tangenet影响）以保证平缓。

CinemachineDollyCart（轨道车）：轨道车可沿轨道匀速行驶，将轨道车赋给虚拟相机的Follow字段则可实现相机跟随轨道车的移动。

CinemachineTargetGroup（目标组）：将多个节点设为目标，将目标组赋给虚拟相机的Look At字段，使相机自动寻找最佳位置、角度以找到所有目标。

CinemachineVirtualCamera（虚拟相机）：虚拟相机的基础类。

CinemachineClearShot（虚拟相机）：配置多个虚拟相机为CinemachineClearShot的子节点，CinemachineClearShot会根据权重、阻挡等，自动选择最佳的子相机进行拍摄。必须要给CinemachineClearShot配置碰撞体（Cinmachine Collider）。

CinemachineExternalCamera（虚拟相机）：配置一个额外相机（Camera），主相机（绑定了CinemachineBrain)将参照额外相机的配置进行改变。

CinemachineFreeLook（虚拟相机）：围绕目标水平旋转或竖直移动，实际上由三个Body组件为Obit Transposer的虚拟相机构成。我们可以利用FreeLook很轻易的实现第三人称相机。

CinemachineMixingCamera（虚拟相机）：对多个虚拟相机进行混合，可给各虚拟相机设置权重。混合的虚拟相机都必须为CinemachineMixingCamera节点的子节点。

CinemachineStateDrivenCamera（虚拟相机）：可以把动画状态和虚拟相机进行绑定，当动画状态切换的时候，虚拟相机自动进行切换。必须将切换的虚拟相机设置为此相机的子节点。

CinemachineBlentListCamera（虚拟相机）：设置一组虚拟相机的线性变化队列，每个片段可单独设置长度及渐变时间（包含在片段长度中）。

4.基于Cinemachine的镜头跟踪

4.1 安装Cinemachine

● 找到Window菜单，选择Package Mannger，搜索Cinemachine，选择并进行安装。Cinemachine中包含多种虚拟相机，见第3部分，此处主要使用 CinemachineVirtualCamera。

4.2 设置虚拟摄像机跟随的物体

● 选中MainCamera，找到GameObject菜单，选择Align View to Selected，锁定窗口视角。

● 点击Cinemachine，选择Creat Virtual Camera，创建虚拟相机CM vcam1，并将其与Main Carema放在一起。

● 更改CM vcam1中的参数，body设置为Framing Transposer；Aim选择Do nothing；将DogPolyart拖到Follow处，现在Cinemachine就已经锁定人物的中心位置。人物移动时，摄像机将会跟随移动。

4.3 创建人物子物体，调整跟随位置

● Cinemachine默认锁定的是人物的中心位置，如想调整跟随的位置，可以创建人物的子物体。点击DogPolyart，选择Creat Empty，创建一个子物体，假设命名为LookAtPoint，再在人物上选中你想要跟随的坐标位置，将LookAtPoint拖到CM vcam1中的Follow处，这样就将跟随位置设置为了刚刚创建的子物体上。

4.4 调整摄像机角度

● 如想调整摄像机角度，先选中CMvcam1，点击GameObject，选择Align View to Selected。按住鼠标右键，使用键盘上的ASDW键移动位置，调整摄像机角度，按住Ctrl+Shift+F，或在GameObject菜单中，选择Align With View，则会将当前视角给到Cinemachine。另外，可以调整CMvcam1下的Camera Distance参数，以达到调整视角的远近的目的，数值越大，视角相对越远。