Quaternion.Slerp 在 X 和 Z 轴上，没有 Y 轴

Question

我正在尝试围绕 X、Y 和 Z 轴旋转播放器。 Y 轴不应从最后一个角度移动。例如，如果我向左旋转 45 度，播放器不应该旋转回 0。播放器 X 和 Z 轴最多旋转 30 度，然后当 Input 不再使用时，设置为 0。

通过反复试验，我终于让我的 Y 角不 Slerp 回到 0。但是，X 和 Z，仍然认为 Y 是 0 度。玩家旋转（假设向左 45 度），但沿 X 和 Z 移动就像 Y 是 0 度。

我一直在阅读文章和主题，并观看多个领域的视频，包括但不限于 StackOverflow、Unity 论坛、Unity API 和 YouTube 视频。

Video of Current Game - 注意引擎排气 - X 和 Z 永远不会更改为摄像机视图/玩家 Y 方向的新法线。

        void Update()
    {
        if(!controller.isGrounded)
        {

            //Three degree's
            moveDirection = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), Input.GetAxis("Thrust"), Input.GetAxis("Vertical"));
            moveDirection *= speed;

            //rotate around Y-Axis
            transform.Rotate(0, Input.GetAxis("Yaw") * rotationSpeed, 0);
            float currentY = transform.eulerAngles.y; //save Y for later

            //rotation around X and Z
            float tiltAroundX = Input.GetAxis("Vertical") * tiltAngle;
            float tiltAroundZ = -1 * (Input.GetAxis("Horizontal") * tiltAngle);

            Quaternion targetRotation = Quaternion.Euler(tiltAroundX, currentY, tiltAroundZ);

            Vector3 finalRotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, targetRotation, smooth).eulerAngles;
            finalRotation.y = currentY; //reintroduce Y
            transform.rotation = Quaternion.Euler(finalRotation);

        controller.Move(moveDirection * Time.deltaTime);
    }

Answer 1

经过进一步研究，引导我走上不同的道路，我发现存在两个问题。这两个问题都围绕着这样一个事实，即 Z 轴在旋转后从未被标准化为新的 Y 轴度数。 @Ruzihm，解决了旋转问题。我解决了当时可见的运动问题。一旦旋转正常工作，就会很容易看到。

本质上，在 Y 轴旋转 (Vector3.up) 发生任何变化后，必须重新计算 Z 轴 (transform.forward)。一旦你有了新的法线（transform.forward），运动矢量需要平展到平面上，以防止玩家潜入世界表面。感谢@Ruzihm 的所有帮助。

这是新代码：

//Three degree's
moveDirection = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"),
                            Input.GetAxis("Thrust"),
                            Input.GetAxis("Vertical"));

//Normalize the movement direction and flatten the Plane
moveDirection = transform.TransformDirection(moveDirection);
moveDirection = Vector3.ProjectOnPlane(moveDirection, Vector3.up);

moveDirection *= speed;

// collect inputs
float yaw = Input.GetAxis("Yaw") * rotationSpeed;
float pitch = Input.GetAxis("Vertical") * tiltAngle;
float roll = -1 * (Input.GetAxis("Horizontal") * tiltAngle);

// Get current forward direction projected to plane normal to up (horizontal plane)
Vector3 forwardCurrent = transform.forward
                        - Vector3.Dot(transform.forward, Vector3.up) * Vector3.up;
// Debug to view forwardCurrent
Debug.DrawRay(transform.position, forwardCurrent * 2, Color.white);

// create rotation based on forward
Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(forwardCurrent);

// rotate based on yaw, then pitch, then roll. 
// This order prevents changes to the projected forward direction

targetRotation = targetRotation * Quaternion.AngleAxis(yaw, Vector3.up);


// Debug to see forward after applying yaw
Debug.DrawRay(transform.position, targetRotation * Vector3.forward, Color.red);

targetRotation = targetRotation * Quaternion.AngleAxis(pitch, Vector3.right);
targetRotation = targetRotation * Quaternion.AngleAxis(roll, Vector3.forward);

transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, targetRotation, smooth);


controller.Move(moveDirection * Time.deltaTime);

Answer 2

在使用欧拉角时，似乎有一些关于旋转顺序的错误假设。应用滚动，然后俯仰，最后偏航。这意味着保持相同的偏航然后将横滚和俯仰设置为零（甚至只是改变横滚）可以完全改变你所面对的扁平方向。

通过偏航旋转可能会有所帮助，将前向变平（也就是将其投影到完全水平的平面）然后基于该旋转创建一个旋转（使用Quaternion.LookRotation），然后您可以手动旋转每个轴。

if(!controller.isGrounded)
{

    //Three degree's
    moveDirection = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 
                                Input.GetAxis("Thrust"), 
                                Input.GetAxis("Vertical"));
    moveDirection *= speed;

    // collect inputs
    float yaw = Input.GetAxis("Yaw") * rotationSpeed;
    float pitch = Input.GetAxis("Vertical") * tiltAngle;
    float roll = -1 * (Input.GetAxis("Horizontal") * tiltAngle);

    // Get current forward direction projected to plane normal to up (horizontal plane)
    Vector3 forwardCurrent = transform.forward 
                            - Vector3.Dot(transform.forward,Vector3.up) * Vector3.up;

    // Debug to view forwardCurrent
    Debug.DrawRay(transform.location, forwardCurrent, Color.white, 0f, false);

    // create rotation based on forward
    Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(forwardCurrent);

    // rotate based on yaw, then pitch, then roll. 
    // This order prevents changes to the projected forward direction

    targetRotation = targetRotation * Quaternion.AngleAxis(yaw, Vector3.up);


    // Debug to see forward after applying yaw
    Debug.DrawRay(transform.location, targetRotation * Vector3.forward, Color.red, 0f, false);

    targetRotation = targetRotation * Quaternion.AngleAxis(pitch, Vector3.right);
    targetRotation = targetRotation  * Quaternion.AngleAxis(roll, Vector3.forward);

    transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, targetRotation, smooth);

    //debug new forward/up
    Debug.DrawRay(transform.location, Transform.forward, Color.blue, 0f, false);
    Debug.DrawRay(transform.location, Transform.up, Color.green, 0f, false);

    controller.Move(moveDirection * Time.deltaTime);
}

这可能被视为部分答案，因为能够确定“扁平的向前”方向并重新排序应用组件旋转的过程对于回答您的问题很有用，但可能不足以获得您想要的全部效果，具体取决于详情。

作为旁注，如果您想确保它实际到达目标旋转而不是无限接近它，您可能需要考虑使用Quaternion.RotateTowards 而不是Quaternion.Slerp。