Unity物体和变换：掌握游戏物体的属性和变换操作

### 1. 简介

#### 1.1 游戏物体的概念

在Unity中，游戏物体是构成游戏世界的基本单位。它可以是角色、道具、环境等任何游戏中出现的物体。每个游戏物体都可以附加一系列组件，比如网格渲染器、碰撞器、脚本等，从而赋予其相应的功能与行为。

#### 1.2 变换操作的重要性

游戏物体的变换包括位置、旋转和缩放，这些属性决定了物体在游戏场景中的具体表现。变换操作不仅仅影响着物体的外观，还直接影响着物体与其他物体的交互，以及其在游戏世界中的行为。

### 2. Unity中的游戏物体

#### 2.1 创建和管理游戏物体

在Unity编辑器中，可以通过“Hierarchy”面板或者代码来创建和管理游戏物体。在场景中，可以直接拖拽资源或者预制体来创建游戏物体。

// 创建一个新的游戏物体
GameObject newObj = new GameObject("NewObject");

#### 2.2 组件与游戏物体的关系

游戏物体可以通过添加组件来赋予其功能，例如添加MeshRenderer组件来让物体具有渲染功能，添加Collider组件来让物体具有碰撞功能。组件可以通过Unity编辑器或者代码进行添加与管理。

// 通过代码添加MeshRenderer组件
MeshRenderer meshRenderer = newObj.AddComponent<MeshRenderer>();
### 3. 游戏物体的属性

在Unity中，游戏物体的属性主要包括位置、旋转和缩放。这些属性决定了游戏物体在场景中的位置和大小，并且对于游戏的表现和交互具有重要作用。

#### 3.1 位置、旋转和缩放

游戏物体的位置属性决定了它在场景中的位置坐标。默认情况下，游戏物体的位置是指相对于世界坐标系的位置。通过调整位置属性的值，可以让游戏物体在场景中沿着X、Y和Z轴方向移动。

旋转属性决定了游戏物体的朝向和角度。使用欧拉角（Euler Angles）表示旋转属性，通过调整欧拉角的值，可以使游戏物体绕X、Y和Z轴旋转。

缩放属性决定了游戏物体的大小。通过调整缩放属性的值，可以改变游戏物体在场景中的尺寸，从而实现放大或缩小的效果。

#### 3.2 局部坐标和世界坐标

在Unity中，游戏物体的位置、旋转和缩放属性可以分为局部坐标和世界坐标两种。

局部坐标是相对于游戏物体自身的坐标系来表示位置、旋转和缩放的。它是相对于游戏物体的中心点或者父物体的变换属性来确定的。

世界坐标是相对于整个场景的全局坐标系来表示位置、旋转和缩放的。它是在考虑整个场景的坐标系下，确定游戏物体的位置、旋转和缩放的。

在进行变换操作时，可以选择使用局部坐标或者世界坐标来调整游戏物体的属性。需要根据具体需求和场景来选择合适的坐标系进行变换操作。

### 4. 变换操作

变换操作是在游戏开发中非常重要的一部分，它可以改变游戏物体的属性，如位置、旋转和缩放。在Unity中，通过对游戏物体的Transform组件进行操作来实现变换操作。本节将介绍如何使用变换操作来移动、旋转和缩放游戏物体，并演示如何使用变换工具进行精确操作。

#### 4.1 移动、旋转和缩放游戏物体

在Unity中，通过修改游戏物体的Transform组件中的位置、旋转和缩放属性来实现对游戏物体的移动、旋转和缩放操作。以下是一些常用的变换操作代码示例：

// 移动游戏物体
transform.position = new Vector3(0, 0, 0);

// 旋转游戏物体
transform.rotation = Quaternion.Euler(0, 90, 0);

// 缩放游戏物体
transform.localScale = new Vector3(2, 2, 2);

上述代码中，`transform`表示当前游戏物体的Transform组件，通过修改`position`、`rotation`和`localScale`属性来实现对游戏物体的移动、旋转和缩放操作。可以根据项目需求自行调整属性值。

#### 4.2 使用变换工具进行精确操作

除了直接修改属性的方式外，Unity还提供了变换工具来进行精确的变换操作。在Unity编辑器中，选择一个游戏物体，可以在Scene视图中看到对应的变换工具，通过拖动、旋转和缩放变换工具来进行操作。以下是使用变换工具进行精确操作的示例：

// 移动游戏物体到指定位置
transform.position = new Vector3(3, 0, 0);

// 旋转游戏物体
transform.rotation = Quaternion.Euler(0, 180, 0);

// 缩放游戏物体
transform.localScale = new Vector3(0.5f, 0.5f, 0.5f);

通过使用变换工具，我们可以更加直观地对游戏物体进行移动、旋转和缩放操作，方便精确调整物体的属性。

#### 总结

## 5. 变换的层级关系

在Unity中，游戏物体的变换操作不仅受到自身属性的影响，还受到所处的层级关系的影响。理解变换的层级关系对于正确操作游戏物体至关重要。

### 5.1 父子关系的影响

当一个游戏物体作为另一个游戏物体的子物体时，它会继承父物体的变换。这意味着，如果父物体发生了移动、旋转或缩放，子物体也会跟随父物体一起变换。这种层级关系的设计使得对于复杂场景的建模和操作变得更加方便。

下面是一个简单的例子，我们创建一个立方体作为父物体，再创建一个球体作为子物体。当移动立方体时，我们会观察到子物体也会跟随移动。

// Java代码示例
public class ParentChildRelationshipDemo : MonoBehaviour {
void Update() {
// 移动父物体
transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime);

// 子物体跟随移动
}
}

### 5.2 局部变换与全局变换的差异

在进行变换操作时，我们需要理解局部坐标和世界坐标的概念。局部坐标是相对于物体自身的坐标系，而世界坐标是相对于整个场景的坐标系。

当我们对一个游戏物体进行移动、旋转或缩放时，这些操作可以基于物体自身的坐标系（局部变换），也可以基于整个场景的坐标系（全局变换）。这两种变换的影响是不同的，因此在实际操作中需要根据具体需求进行选择。

总结：理解游戏物体的父子关系和局部/全局变换的差异对于正确操作游戏物体非常重要，合理利用这些关系可以帮助我们更高效地开发和设计游戏。

## 6. 实例演练

在本章节中，我们将通过一个具体的实例来应用前面所学的变换操作知识，帮助读者更好地理解和掌握这些概念。

### 6.1 创建一个简单的场景

首先，让我们在Unity中创建一个简单的场景。打开Unity，并创建一个新的3D项目。然后，通过在Hierarchy面板上右键点击并选择"Create Empty"，创建一个空的游戏物体。

请在Inspector面板上将该空物体命名为 "Cube"。接下来，我们将创建一个立方体模型，并将其作为Cube物体的子物体。

在Hierarchy面板上右键点击Cube，并选择"3D Object" -> "Cube"，以创建一个立方体模型。将该立方体命名为 "ChildCube"，然后将其拖动到Cube物体下，使其成为Cube的子物体。

### 6.2 应用变换操作调整物体的属性

现在，我们将应用变换操作来调整Cube和ChildCube物体的属性。首先，选择Cube物体，并在Inspector面板上找到"Transform"组件。

#### 6.2.1 移动物体

我们可以通过更改Cube物体的"Position"属性来移动物体。将Position的X、Y、Z分量分别设置为3、0、0，Cube将在场景中向右移动3个单位。代码如下所示：

using UnityEngine;

public class MoveCube : MonoBehaviour
{
void Start()
{
transform.position = new Vector3(3, 0, 0);
}
}

#### 6.2.2 旋转物体

我们可以通过更改Cube物体的"Rotation"属性来旋转物体。将Rotation的Y分量设置为45，Cube将绕Y轴顺时针旋转45度。代码如下所示：

using UnityEngine;

public class RotateCube : MonoBehaviour
{
void Start()
{
transform.rotation = Quaternion.Euler(0, 45, 0);
}
}

#### 6.2.3 缩放物体

我们可以通过更改Cube物体的"Scale"属性来缩放物体。将Scale的X、Y、Z分量分别设置为2，Cube将在每个方向上被放大两倍。代码如下所示：

using UnityEngine;

public class ScaleCube : MonoBehaviour
{
void Start()
{
transform.localScale = new Vector3(2, 2, 2);
}
}

通过以上操作，我们可以看到Cube物体在场景中被移动、旋转和缩放。同时，ChildCube作为Cube的子物体，也会继承这些变换操作的影响，具有相同的属性。