Version: 2021.2
重要的类 - 矢量
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重要的类 - Quaternion

Unity 使用 Quaternion 类来存储游戏对象的三维方向,也使用它们来描述从一个方向到另一个方向的相对旋转。

此页面概述 Quaternion 类及其在脚本编写中的常见用法。有关 Quaternion 类的每个成员的详尽参考,请参阅 Quaternion 脚本参考

了解欧拉角(在检查器中看到的用于游戏对象旋转的 X、Y、Z 值),以及 Unity 用于存储游戏对象实际旋转的基础 Quaternion 值。有关本主题的基础知识,请阅读 Unity 中的旋转和方向.

处理脚本中的旋转时,应使用 Quaternion 类及其函数来创建和修改旋转值。在某些情况下,使用欧拉角也是有效的,但应记住: - 应使用处理欧拉角的 Quaternion 类函数 - 从旋转中检索、修改和重新应用欧拉值可能会导致意外的副作用(参阅下文)

直接创建和操作四元数

Unity 的 Quaternion 类具有许多函数可用于创建和操作旋转,根本无需使用欧拉角,下面是大多数典型用例中使用的函数。每一个都指向带有代码示例的脚本参考:

创建旋转:

操作旋转:

Transform 类还提供了一些方法可用于处理 Quaternion 旋转:

使用欧拉角

某些情况下,更适合在脚本中使用欧拉角。这时,请务必注意,必须将角度保存在变量中,在使用它们的时候,仅将它们作为欧拉角应用于旋转,最终仍应存储为 Quaternion。虽然可四元数中获取欧拉角,但在获取、修改和重新应用时,可能会出现问题。

可以在 eulerAngles 脚本参考页面中阅读更多有关这些问题究竟如何发生的详细信息。

下面是一些常犯错误的示例:使用假设的示例来尝试围绕 X 轴以每秒 10 度的速度旋转游戏对象。应避免此类情况:

// 旋转脚本错误 #1
// 此处的错误在于我们正在修改四元数的 x 值
// 此值不表示角度,不会产生所需的结果
    
void Update () 
{
    var rot = transform.rotation;
    rot.x += Time.deltaTime * 10;
    transform.rotation = rot;
}
// 旋转脚本错误 #2
// 从四元数读取、修改并写入欧拉值。
// 因为这些值是从四元数计算的,
// 所以每个新的旋转可能会返回非常不同的欧拉角,而这可能会受到万向锁的影响。
        
void Update () 
{
    var angles = transform.rotation.eulerAngles;
    angles.x += Time.deltaTime * 10;
    transform.rotation = Quaternion.Euler(angles);
}

以下是在脚本中正确使用欧拉角的示例:

// 正确使用欧拉角的旋转脚本。
// 将欧拉角存储在一个类变量中,并仅使用
// 该变量作为欧拉角进行应用,但从不依赖于读回欧拉值。
        
float x;
void Update () 
{
    x += Time.deltaTime * 10;
    transform.rotation = Quaternion.Euler(x,0,0);
}

有关更多信息,请参阅 Quaternion 脚本参考

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