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Unity3d:在屏幕边缘显示其他玩家/敌人/物体的方位

Unity3d:在屏幕边缘显示其他玩家/敌人/物体的方位

作者: Alisallon | 来源:发表于2019-04-20 23:20 被阅读0次

系列传送门

IOS:
IOS:使用shell命令打包并上传Itunes
Unity3d:
Unity3d:Canvas适配屏幕分辨率与锚点(Anchors与Pivot)
Unity3d:在屏幕边缘显示其他玩家方位
Unity3d:命令行打包Android
Unity3d:命令行编译IOS
Unity3d:使用Jenkins自动编译打包IOS(只能打包Development)
Unity3d:使用Jenkins自动编译打包IOS(打包Ad-hoc,上传itunes)

最近需要我完成一个小功能:当有玩家在屏幕外时,就在屏幕边缘显示该玩家所在的方位。
特此记下解决方法,予以大家借鉴。
感谢帮助过的朋友们🙏。

1、先复习点数学小知识

1.1、已知两个点:P1(x1, y1)、P2(x2, y2),在直线方程为:a * x + b = y 的直线上,求a,b

解:
由 :a * x1 + b=y1,a * x2 + b=y2
=> a * x2 + y1 - a * x1 = y2
=> a = (y2 - y1) / (x2 - x1)
把a代入: a * x1 + b = y1
=> (y2 - y1) / (x2 - x1) * x1 + b=y1
=> b = y1 - (y2 - y1) / (x2 - x1) * x1
 最终:
a = (y2 - y1) / (x2 - x1)
b = y1 - (y2 - y1) / (x2 - x1) * x1

需要注意两个点x坐标相等的情况:
如果两个点x坐标相等,则该直线与y轴平行;
如果两个点y坐标相等,则该直线与x轴平行;
如果两个点x,y坐标都相等,则不是线,是同一个点。

1.2、已知两条直线的方程:a1 * x + b1 = y 和 a2 * x + b2 = y,求这两条直线的交点

解:
由 :a1 * x + b1=y,a2 * x + b2=y
=> a1 * x + b1 = a2 * x + b2
=> x = (b2 - b1) / (a2 - a1)
把x代入: a1 * x + b1=y
=> y = a1 * (b2 - b1) / (a2 - a1) + b1
 最终:
x = (b2 - b1) / (a2 - a1)
y = a1 * (b2 - b1) / (a2 - a1) + b1

需要注意a1和a2相等的情况:
如果a1和a2相等,b1和b2不相等,则两条直线平行,无交点;
如果a1和a2相等,b1和b2相等,则两条直线是同一条线,无交点;
如果a1和a2不相等,b1和b2相等,则两条直线不平行,有交点,相交于y轴b1点或b2点;
如果a1和a2不相等,b1和b2不相等,则两条直线不平行,有交点。

1.3、已知线段1和线段2的端点,求这两条线段的交点

注意是线段,不是直线。
通过(1)求得端点所在的直线的方程;
通过(2)求得这两条直线的交点。

这里需要判断下交点是落在线段内,还是线段外(虚交点):
如果交点x坐标小于线段1的左侧端点的x坐标,或者交点x坐标大于线段1的右侧端点的x坐标,则该交点落在线段1外,即线段的延长线上,是个虚交点。
反之,是线段1的正常交点。

2、再学习点Unity小知识

传送门

Unity3d:Canvas适配屏幕分辨率与锚点(Anchors与Pivot)

3、进入正题

场景准备:当前玩家(我)是playerA;另一个玩家是playerB。
方位指示器的UI我们放在Root Canvas下。
Root Canvas的CanvasScaler组件配置如下:

  • UI Scale Mode:Scale With Screen Size
  • Reference Resolution:X 1080 ,Y 1920
  • Screen Match Mode:Expand

3.1、理清思路

首先,playerA是一定在屏幕内的,这里需要判断playerB是不是在屏幕内。
如果playerB是在屏幕内,则无需后面的处理。
如果playerB是在屏幕外,让我们继续。

然后,把playerA和playerB的世界坐标转换成屏幕坐标系里的坐标,分别记作A和B。
注意:这里有个容易钻进去的误区,就是很容易想到去计算方向向量,即(BA)。计算完之后又会自然而然的想着用这个向量去处理上面的问题,最后会发现,自己已经进入了一个深坑里,深深的把自己的思维给圈住了,即使偶尔换个方向思考,比如求交点的方式,还是容易被这个向量给迷惑,总想着去用这个向量去解决,尽管这个向量在这个方式里没啥卵用。

这时,因为A点在屏幕内,B点在屏幕外,所以线段AB一定与屏幕的某一个边框有一个交点(实交点,非虚交点)。
这个交点的位置就是我们需要放置方位指示器UI的位置了。
:实交点,即交点位于线段上;虚交点,即交点位于线段的延长线上。

3.2、着手解决

屏幕有4个边框,所以我们要先找出这四个边框线段各自拥有的端点坐标。

这里需要注意,A和B两个点是在屏幕坐标系上,线段AB与屏幕边框的交点也是位于屏幕坐标系上。
而方位指示器UI是放在Canvas上的,位于Canvas坐标系内。
所以在计算之前要先做坐标系转换。

这里有两个转换方式:

  • 方式1:把A和B两个点转换到Canvas的坐标系内,用转换之后的线段AB计算出与Canvas的四个边框相交的交点。
  • 方式2:先在屏幕坐标系上,计算出线段AB与屏幕的四个边框相交的交点,然后把交点转换到Canvas的坐标系内。

注意:后面用到的知识在文章Unity3d:Canvas适配屏幕分辨率与锚点(Anchors与Pivot)中有详细说明,遇到问题可自行查阅。

3.2.1、按方式1解决

先把A点和B点转换到Canvas的坐标系内:
cA = (A.x * Canvas.Width / Screen.Width, A.y * Canvas.Height / Screen.Height)
cB = (B.x * Canvas.Width / Screen.Width, B.y * Canvas.Height / Screen.Height)

再找出Canvas的四个边框线段对应的端点(左下角是原点):
左侧边框端点:lbP(0, 0) 、ltP(0, Canvas.Height) ;
底部边框端点:lbP(0, 0) 、rbP(Canvas.Width, 0) ;
右侧边框端点:rbP(Canvas.Width, 0) 、rtP(Canvas.Width, Canvas.Height) ;
顶部边框端点:ltP(0, Canvas.Height) 、rtP(Canvas.Width, Canvas.Height) ;

有了线段cAcB和Canvas的四个边框线段,根据上面的数学知识,可以轻松求得线段cAcB与Canvas某一个边框的交点,我们记作点P。此时点P位于Canvas的坐标系内。
最后把方位指示器UI在P点显示出来即可。在文章Unity3d:Canvas适配屏幕分辨率与锚点(Anchors与Pivot)的最后有相关知识,请自行查阅_

3.2.2、按方式2解决

现在线段AB的两个端点有了(即A、B点),下面再找出屏幕的四个边框线段对应的端点(左下角是原点):
左侧边框端点:lbP(0, 0) 、ltP(0, Screen.Height) ;
底部边框端点:lbP(0, 0) 、rbP(Screen.Width, 0) ;
右侧边框端点:rbP(Screen.Width, 0) 、rtP(Screen.Width, Screen.Height) ;
顶部边框端点:ltP(0, Screen.Height) 、rtP(Screen.Width, Screen.Height) ;

有了线段AB和屏幕的四个边框线段,根据上面的数学知识,可以轻松求得线段AB与屏幕某一个边框的交点,我们记作点P。此时点P位于屏幕的坐标系内。

然后把交点P转换到Canvas的坐标系内:
cP = (P.x * Canvas.Width / Screen.Width, P.y * Canvas.Height / Screen.Height)
最后把方位指示器UI在cP点显示出来即可。在文章Unity3d:Canvas适配屏幕分辨率与锚点(Anchors与Pivot)的最后有相关知识,请自行查阅_

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