Unity3D 控制物体旋转详解 —— 自身绕轴旋转、缓慢旋转、鼠标控制旋转、欧拉数和四元数的关系

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问题描述：昨天需要实现一个功能是根据指令左转90度或者右转90度，当时脑汁可能是有浆糊吧，居然要用直接赋值rotation，这样一来就要牵扯到eulerAngles和四元数的Euler函数了，结果忙活了好久没解决，bug层出，今天经过详细了解，解决了相关问题，一并把其他关于角度和旋转的知识点整理出来。

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一、问题的解决：如何让物体绕自身轴旋转

直接上关键代码：

player_cube.Rotate(-90, 0, 0);

player_cube是获取的需要旋转的物体的Transform，其中-90意味着，在unity面板中 rotation 中的 x 减少90，从而实现旋转；

如果想让物体直接旋转多少度，这个是最方便快捷的方法！

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二、缓慢旋转

 多见于FPS游戏中使用，用于转换摄像头角度，以下为自己以前做过的例子：（仅作参考）

//获取鼠标移动
mouse_move_velocity.y = Input.GetAxis("Mouse X");
mouse_move_velocity.x = -Input.GetAxis("Mouse Y");
//rote camera 
Vector3 target_angle = transform.rotation.eulerAngles + mouse_move_velocity; 
//限定角度
//调整周期，限定角度
if (target_angle.x > 180) target_angle.x -= 360;
if (target_angle.y > 180) target_angle.y -= 360;
target_angle = new Vector3(Mathf.Clamp(target_angle.x, X_min, X_max), Mathf.Clamp(target_angle.y, Y_min, Y_max), 0);
//转化四元角度
transform.rotation = Quaternion.Euler(target_angle);

对于限定角度的旋转实现

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三、实现鼠标拖拽旋转

 以前的项目在另一个硬盘上，找不到相关的示例暂时，这里只说一下思路：

1. 像第二部分说的那样，获取鼠标移动，当然要判断一下鼠标是否点击了要旋转的物体；
2. 当获取到鼠标移动的时候，设置移动后所对应的旋转目标；
3. 利用Rotate实现跟随旋转；
4. 如果想有渐缓效果可以加额外的中间变量记录，从而达到缓慢的跟随效果，如果需要更精细，可以加animation；

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四、欧拉数和四元数之间的千丝万缕

 最简单的对比就是，欧拉数是一个三维向量，在Unity的定义中就是个Vector3，而四元数顾名思义则是包含四个参数的量-Quaternion。

关于两者之间的转换：

private Quaternion quaternion;
private Vector3 transform_rotation;
public void Init()
{
    transform_rotation = quaternion.eulerAngles;
    quaternion = Quaternion.Euler(transform_rotation);
}

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到这里其实就差不多能满足基本的旋转要求了，但是还有许多细节值得展开学习说明。比如四元数的本质，世界轴和自身轴，等等等等

2019/8/9 更新于鹏城实验室