課程目標(biāo)

1. 了解攝像機(jī)（camera）不同視角的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；2. 感受在不同攝像機(jī)視角下觀察虛擬場景。

喜歡玩游戲或者看3D動(dòng)漫的朋友可以回憶在虛擬場景中攝像頭的運(yùn)動(dòng)變化帶來的視覺感受，例如：攝像頭給場景中的主角來個(gè)特寫鏡頭，或者攝像頭距離主角的距離越來越遠(yuǎn)，視覺或者故事敘述會(huì)給觀者帶來怎樣的感覺呢？

Camera設(shè)置的參數(shù)

屬性：	功能：
Clear Flags	確定將清除屏幕的哪些部分。使用多個(gè)攝像機(jī)來繪制不同游戲元素時(shí)，這會(huì)很方便。
Background	在繪制視圖中的所有元素之后但沒有天空盒的情況下，應(yīng)用于剩余屏幕部分的顏色。
Culling Mask	包含或忽略要由攝像機(jī)渲染的對象層。在檢視面板中將層分配到對象。
Projection	切換攝像機(jī)模擬透視的功能。
????????Perspective	攝像機(jī)將以完整透視角度渲染對象。
????????Orthographic	攝像機(jī)將均勻渲染對象，沒有透視感。注意：在正交模式下不支持延遲渲染。始終使用前向渲染。
Size__（選擇 Orthographic 時(shí)） |設(shè)置為 Orthographic 時(shí)攝像機(jī)的視口大小。 | |FOV Axis__（選擇 Perspective 時(shí)）	視野軸。
????????Horizontal	攝像機(jī)使用水平視野軸。
????????Vertical	攝像機(jī)使用垂直視野軸。
Field of view__（選擇 Perspective 時(shí)） |攝像機(jī)視角（以沿著?FOV Axis__ 下拉選單中指定軸的度數(shù)為單位）。
Physical Camera	勾選此復(fù)選框可為此攝像機(jī)啟用?Physical Camera?屬性。 啟用 Physical Camera 屬性后，Unity 將使用模擬真實(shí)攝像機(jī)屬性的屬性（Focal Length、Sensor Size?和?Lens Shift）計(jì)算?Field of View。 在勾選此復(fù)選框之前，Physical Camera 屬性不會(huì)顯示在 Inspector 中。
????????Focal Length	設(shè)置攝像機(jī)傳感器和攝像機(jī)鏡頭之間的距離（以毫米為單位）。 較小的值產(chǎn)生更寬的?Field of View，反之亦然。 更改此值時(shí)，Unity 會(huì)相應(yīng)自動(dòng)更新?Field of View?屬性。
????????Sensor Type	指定希望攝像機(jī)模擬的真實(shí)攝像機(jī)格式。從列表中選擇所需的格式。 選擇攝像機(jī)格式時(shí)，Unity 會(huì)自動(dòng)將?Sensor Size > X?和?Y?屬性設(shè)置為正確的值。 如果手動(dòng)更改?Sensor Size?值，Unity 會(huì)自動(dòng)將此屬性設(shè)置為?Custom。
????????Sensor Size	設(shè)置攝像機(jī)傳感器的大小（以毫米為單位）。 選擇?Sensor Type?時(shí)，Unity 會(huì)自動(dòng)設(shè)置?X?和?Y?值。如果需要，可以輸入自定義值。
????????????????X	傳感器的寬度。
????????????????Y	傳感器的高度。
????????Lens Shift	從中心水平或垂直移動(dòng)鏡頭。值是傳感器大小的倍數(shù)；例如，在 X 軸上平移 0.5 將使傳感器偏移其水平大小的一半。 可使用鏡頭移位來校正攝像機(jī)與拍攝對象成一定角度時(shí)發(fā)生的失真（例如，平行線會(huì)聚）。 沿任一軸移動(dòng)鏡頭均可使攝像機(jī)視錐體傾斜。
????????????????X	傳感器水平偏移。
????????????????Y	傳感器垂直偏移。
????????Gate Fit	用于更改分辨率門大小（Game 視圖的大小/寬高比）相對于膠片門大小（物理攝像機(jī)傳感器的大小/縱橫比）的選項(xiàng)。 有關(guān)分辨率門和膠片門的更多信息，請參閱關(guān)于物理攝像機(jī)的文檔。
????????????????Vertical	使分辨率門適應(yīng)膠片門的高度。 如果傳感器寬高比大于 Game 視圖寬高比，Unity 會(huì)在兩側(cè)裁剪渲染的圖像。 如果傳感器寬高比小于 Game 視圖寬高比，Unity 會(huì)在兩側(cè)對渲染的圖像進(jìn)行過掃描。 選擇此設(shè)置時(shí)，更改傳感器寬度（Sensor Size > X 屬性）不會(huì)影響渲染的圖像。
????????????????Horizontal	使分辨率門適應(yīng)膠片門的寬度。 如果傳感器寬高比大于 Game 視圖寬高比，Unity 會(huì)在頂部和底部對渲染的圖像進(jìn)行過掃描。 如果傳感器寬高比小于 Game 視圖寬高比，Unity 會(huì)在頂部和底部裁剪渲染的圖像。 選擇此設(shè)置時(shí)，更改傳感器高度（Sensor Size > Y?屬性）不會(huì)影響渲染的圖像。
????????????????Fill	使分辨率門適應(yīng)膠片門的寬度或高度（以較小者為準(zhǔn)）。這會(huì)裁剪渲染的圖像。
????????????????Overscan	使分辨率門適應(yīng)膠片門的寬度或高度（以較大者為準(zhǔn)）。這會(huì)過掃描 (overscan) 渲染的圖像。
????????????????None	忽略分辨率門，僅使用膠片門。這會(huì)拉伸渲染的圖像以適應(yīng) Game 視圖寬高比。
Clipping Planes	開始和停止渲染位置到攝像機(jī)的距離。
????????Near	相對于攝像機(jī)的最近繪制點(diǎn)。
????????Far	相對于攝像機(jī)的最遠(yuǎn)繪制點(diǎn)。
Viewport Rect	通過四個(gè)值指示將在屏幕上繪制此攝像機(jī)視圖的位置。在視口坐標(biāo)中測量（值為 0–1）。
????????X	繪制攝像機(jī)視圖的起始水平位置。
????????Y	繪制攝像機(jī)視圖的起始垂直位置。
????????W_（寬度） |屏幕上攝像機(jī)輸出的寬度。 | |????????H_（高度）	屏幕上攝像機(jī)輸出的高度。
Depth	攝像機(jī)在繪制順序中的位置。具有更大值的攝像機(jī)將繪制在具有更小值的攝像機(jī)之上。
Rendering Path	定義攝像機(jī)將使用的渲染方法的選項(xiàng)。
????????Use Player Settings	此攝像機(jī)將使用 Player Settings 中設(shè)置的任何渲染路徑 (Rendering Path)。
????????Vertex Lit	此攝像機(jī)渲染的所有對象都將渲染為頂點(diǎn)光照對象。
????????Forward	每種材質(zhì)采用一個(gè)通道渲染所有對象。
Target Texture	引用將包含攝像機(jī)視圖輸出的渲染紋理。設(shè)置此引用將禁用此攝像機(jī)的渲染到屏幕功能。
Occlusion Culling	為此攝像機(jī)啟用遮擋剔除 (Occlusion Culling)。遮擋剔除意味著隱藏在其他對象后面的對象不會(huì)被渲染，例如，如果對象在墻后面。請參閱遮擋剔除 (Occlusion Culling)?以了解詳細(xì)信息。
Allow HDR	為此攝像機(jī)啟用高動(dòng)態(tài)范圍渲染。請參閱高動(dòng)態(tài)范圍渲染以了解詳細(xì)信息。
Allow MSAA	為此攝像機(jī)啟用多重采樣抗鋸齒。
Allow Dynamic Resolution	為此攝像機(jī)啟用動(dòng)態(tài)分辨率渲染。請參閱動(dòng)態(tài)分辨率以了解詳細(xì)信息。
Target Display	定義要渲染到的外部設(shè)備。值為 1 到 8 之間。

練習(xí)項(xiàng)目

打開項(xiàng)目

1. 下載附帶項(xiàng)目，在unity hub 中打開該項(xiàng)目

2. 在打開項(xiàng)目中，在Project窗口中點(diǎn)擊Assets>CreativeCore_Camera>Scenes, 在右邊窗口中雙擊選擇Camera_Intro_Scene,打開該場景，見下圖：

切換攝像機(jī)

3. 點(diǎn)擊上述窗口中中間上方的play（三角形）按鍵，運(yùn)行該場景，鼠標(biāo)點(diǎn)擊左下方的游戲窗口，然后在按鍵盤上的 C 按鍵（可以連續(xù)按），切換游戲窗口中的攝像機(jī)，可以看到如下不同的攝像機(jī)場景：

4.? 熟悉上述變換camera視角感受場景后，重新選擇一個(gè)新的場景，開始嘗試設(shè)置Camera參數(shù)，在Project窗口中點(diǎn)擊Assets>CreativeCore_Camera>Scenes, 在右邊窗口中雙擊選擇Camera_Projection_Scene,打開該場景：

Projection設(shè)置

5. 在Hierarchy 窗口中找到?PlayerArmature，然后按一下 F 鍵，左上方的虛擬場景將近景顯示該虛擬任務(wù)，見上圖。

6. 再在Hierarchy 窗口中點(diǎn)擊?MainCamera (在上述PlayerArmature的下方），按住?Ctrl+Shift+F 組合按鍵（或者選擇菜單?GameObject > Align With View），這樣左下方的游戲窗口和上方場景窗口的視角一致。

7. 選擇MainCamera，可以在最右側(cè)的 Inspector窗口中看到Camera參數(shù)， 例如：Projection 設(shè)置為 Perspective， Field of View 設(shè)置了一個(gè)數(shù)值，可以左右滑動(dòng)該按鈕，改變Field of View 數(shù)值，左下方游戲窗口的視野會(huì)相應(yīng)變大或變小。

也可以選擇最左側(cè)場景窗口的左邊的旋轉(zhuǎn)按鍵，這時(shí)場景中的Camera將會(huì)高亮（白色）顯示，并有綠色和藍(lán)色等圓環(huán)環(huán)繞，鼠標(biāo)選中綠色圓環(huán)，左右移動(dòng)，可以看到場景中Camera旋轉(zhuǎn)，同時(shí)下方的游戲場景中的視角也相應(yīng)移動(dòng)。

8. 再回到最右側(cè)的 Inspector窗口中看到Camera參數(shù)，將?Projection 設(shè)置為 Orthographic，可以看到游戲窗口中視角變得很大，可以在上方場景中適當(dāng)調(diào)節(jié)MainCamera的位置和角度，讓你幾乎可以看到全景，然后點(diǎn)擊上圖正中間頂端的 運(yùn)行（三角形）按鍵， 運(yùn)行游戲。鼠標(biāo)點(diǎn)擊左下方的游戲窗口，然后按鍵盤上ASDW按鍵，操作機(jī)器人在場景中漫游。

可以改變 Camera參數(shù)Size值，可以看到游戲窗口變大或變小。

Clipping & Culled Planes

9. 再次點(diǎn)擊（三角形）按鍵，退出游戲。

下面認(rèn)識(shí) Clipping Planes 定義攝像機(jī)能夠看到的平面，包含 近(near) 和遠(yuǎn) (far)兩個(gè)平面：

near, which defines how close an object is able to get to the camera while still rendering,

far, which defines how far away an object can be before it’s no longer visible on screen

A white wireframe in the Scene view shows you the locations of these planes. For perspective cameras, the wireframe is a pyramid shape, and for orthographic cameras, the wireframe is a rectangle.

10. 在Project窗口， Assets>CreativeCore_Camera>Scenes目錄中雙擊選擇? Camera_Limits_Scene，打開這個(gè)場景，在Hirarchy窗口單擊選擇 Main Camera.

11. 在右側(cè)的Inspector窗口中，看到Clipping Plane的兩個(gè)參數(shù)near 0.3 和 far 1000, 可以嘗試改變這個(gè)far 的數(shù)值，例如改為 10，可以看到左下方的Game窗口中所有物體消失了，只剩下天空圖像。（自己思考一下為什么變成這樣了）

12. 將far參數(shù)改回1000，在嘗試更改一下near 0.3 的參數(shù)，例如改為 20，在Game窗口中會(huì)看到一些地面不顯示，好像地面被割掉了。

通過更改clipping plan的far和near數(shù)值，可以定義攝像機(jī)能夠看到（渲染）的場景范圍。嘗試不同數(shù)值后，改為原先的數(shù)值。

13. 下面設(shè)置culling masks在攝像機(jī)看到的范圍內(nèi)隱藏或顯示物體。

在左邊的Scene場景窗口中，選中紅色的Capsule，然后在右側(cè)Inspector窗口中，點(diǎn)擊Layer參數(shù)邊的下三角，在下拉菜單中選擇 Add Layer..

14. 在顯示的 Tags & Layers 窗口中， User Layer 6的右邊輸入 “Culled”，定義了一個(gè)新的層

15. 再次在Scene場景窗口中選擇紅色的Capsule，然后在右側(cè)Inspector窗口中，點(diǎn)擊Layer參數(shù)邊的下三角，在下拉菜單中選擇剛剛新建的 Culled 層

16. 在Hirarchy窗口點(diǎn)擊Main Camera, 可以先查看一下左下方的Game窗口中紅色Capsule是顯示的，然后在右側(cè)的Inspector窗口，點(diǎn)擊 Rendering部分的Culling Mask右側(cè)的下拉菜單（當(dāng)前顯示everything)，在菜單中點(diǎn)擊Culled，將該層選擇取消。這是可以查看左下方Game窗口中紅色Capsule消失了！

再次點(diǎn)擊Culled，消失的紅色Capsule又再次顯示了。

體驗(yàn)多個(gè)攝像場景

在下面的場景中，有多個(gè)攝像頭的轉(zhuǎn)換場景，在場景中漫游的時(shí)候，攝像頭會(huì)自動(dòng)切換。

17. 在Scenes文件夾中打開Camera_Views_Scene 場景文件，然后點(diǎn)擊正中間上方play（三角形）按鍵，進(jìn)入游戲模式，使用鍵盤 W A S D?按鍵在場景中開始漫游，首先進(jìn)入3rd Person Camera view （第三人稱的攝像頭）區(qū)域。

3rd Person Camera 可以讓玩家從控制的游戲人物后方觀察所控制的游戲人物和其周圍所能看到的場景。

18 操控W A S D?按鍵將游戲人物走到最左方的位置，進(jìn)入First-Person Camera View (第一人稱攝像視角)，即透過游戲人物的眼睛觀察周圍場景。

19. 操控W A S D?按鍵將游戲人物走到右邊一點(diǎn)的?Ortho View，顯示?Isometric camera views （等軸測攝像機(jī)視圖），通常在2D動(dòng)畫顯示，缺少一些深度信息。

20?操控W A S D?按鍵將游戲人物再走到右邊一點(diǎn)的迷宮，進(jìn)入迷宮后，攝像頭顯示一個(gè)天空俯視向下（Top-Down view）的一個(gè)上帝視角所看的場景，這樣是否可以幫助你快速走出迷宮呢？

22?操控W A S D?按鍵走出迷宮后，來到 “See behind the building"的標(biāo)志下，進(jìn)入建筑的后方通道后，稍微停頓一下，等待攝像頭切換到固定攝像頭場景，然后控制游戲人物向攝像頭走來。

固定攝像頭場景（Fixed-Camera View)

23. 完成上述漫游后，可以自己再嘗試一遍，體驗(yàn)不同攝像場景。一般游戲場景設(shè)置第三人稱視角，并且允許用戶切換為第一人稱視角。

體驗(yàn)攝像機(jī)拍攝角度

24.?在Scenes文件夾中打開Camera_Shots_Scene 場景文件，然后點(diǎn)擊正中間上方play（三角形）按鍵，進(jìn)入游戲模式，游戲中顯示的是一個(gè)廣角（wide angle）場景，按 1 鍵激活這個(gè)場景（如果沒有看到如下游戲場景的話）

廣角（wide angle）場景

25.在游戲場景中，按 2 鍵激活近景的鏡頭（close-up shot)，見下圖。該鏡頭能夠清晰看到游戲角色的腰部到頭的軀干部分。如果把攝像機(jī)位置放在游戲角色身后的位置，該近景的鏡頭通常稱為 過肩鏡頭（over-the-shoulder shots).

26.?在游戲場景中，按 3 鍵激活鳥瞰圖（bird's-eye view)，見下圖。改圖是在上述兩個(gè)圖之間的顯示場景，給與玩家對場景及角色位置有一個(gè)更好的了解。

27.?在游戲場景中，按 4 鍵激活仰視圖（worm's-eye view)，見下圖，該鏡頭從下往上看游戲中的角色，通常是警告玩家游戲中遇到一些問題。