大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

简介

在游戏中，摄像头的效果是非常重要的，将会直接影响到呈现在玩家眼中的画面，好的效果可以直接提高玩家的游戏体验，给予一种身临其境的感觉。例如在一个FPS游戏中，我们往往需要摄像头跟随我们的角色，做一些第一人称第三人称的切换，当角色进入室内时需要调整摄像头位置来防止被墙挡住，在使用倍镜时需要摄像头观察远处的画面等等。以为要实现这些效果我们需要编写很多的控制代码来控制我们的Camera，然而再有了Cinemachine之后，一切都会变得简单起来。

Cinemachine是Unity在2017版本推出的一套处理Camera的组件，利用Cinemachine我们可以不通过敲代码就实现很多摄像机功能。例如上面提到的那些需求，Cinemachine都可以帮我们快速的实现，此外我们还可以利用Cinemachine加上Timeline，做一些过场动画等效果。

官方文档：https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.cinemachine@2.6/manual/index.html

我们可以通过Package Manager来安装Cinemachine（如下左图），安装好后，在我们的Unity工具栏就会多出一项Cinemachine的选项供我们使用（如下右图）。

注：文章中使用的是Cinemachine2.6的版本，需要Unity版本为2018.4.17f1或者更新。

简单使用

安装好Cinemachine后，我们来看看点击Cinemachine菜单下的 Create Virtual Camera 之后会发生什么，可以发现我们场景中多了一个名为 CM vcam1 的GameObject，挂载着 CinemachineVirtualCamera 组件（如下左图，后续称为VirtualCamera）。同时我们的Main Camera身上也多了一个 CinemachineBrain 组件（如下右图），这两个组件就是我们Cinemachine的核心了。

接着我们在场景中新建一个Cube，将这个Cube拖到VirtualCamera的Follow和Look At的设置当中。此时就会发现，我们的Main Camera看向了我们的Cube，并且当我们移动Cube的时候，Camera也会跟着一起移动。

没有写一行代码，就实现了最简单的Camera跟随物体的功能了！

Blend

接着，我们创建第二个VirtualCamera（CM vcam2），此时画面会变为新的VirtualCamera看见的画面。我们调整该VirtualCamera的坐标和旋转，从另个角度看向Cube，例如下图。

然后我们隐藏该VirtualCamera，会重新显示CM vcam1的画面，然后运行Unity。运行后，我们再将CM vcam2设为active状态，此时可以发现，我们的画面会从CM vcam1切换到CM vcam2，例如下图：

这个过程我们称之为Blend，没有代码就实现了镜头切换（混合）的效果。

CinemachineVirtualCamera

CinemachineVirtualCamera是Cinemachine的核心组件之一，前面我们利用了其Follow和Look At就简单的实现了Camera的跟随和看向物体的功能，接下来我们来详细的看看它各个设置的作用。

Base

先来看看如下图这些基础设置的含义

Status

在任何时间，我们的VirtualCamera都处于下面三种状态中的一种：

Solo按钮：选中该按钮，可以将当前的VirtualCamera临时的设置为Live状态，帮助我们查看对应的镜头效果。

Game Window Guides

开启后，会在Game视图中显示一些辅助线（如下图）。这些辅助线会在VirtualCamera看向（Look At）一个指定的GameObject并且Aim设置为Composer或Group Composer或者跟随（Follow）一个指定的目标并且Body设置为Framing Transposer时出现。

注：该设置应用于所有的VirtualCamera，例如我们在其中一个VirtualCamera开启或关闭该功能，那么所有的VirtualCamera的该项设置都会开启或关闭。

我们来了解下这些区块的含义：图中的透明区域我们称之为dead zone，蓝色的区域称之为soft zone，红色的区域称之为no pass area，而图中的小黄点就是我们的target。我们可以在Game视图将鼠标放置在每个区域的分割线上，然后按住拖动，来调整每个区域的大小。也可以在Aim中进行更精确的设置，在后续的介绍中会提及到。

dead zone：当我们的target（小黄点）在这个区域时，VirtualCamera不会调整rotation值。适用于忽略target进行一些微小的移动的情况。

soft zone：当我们的target进入到这个区域时，VirtualCamera将会通过调整rotation值，重新把target放回到dead zone。这步操作的快慢，我们可以通过Damping来设置。

no pass area：我们的target永远不会进入到这个区域。

Save During Play

开启后，可以在运行状态下直接保存我们对VirtualCamera设置的修改，而不需要我们通过复制粘贴的方式来记住这些修改了的属性。

当我们停止运行时，会扫描我们修改过的属性进行保存，我们可以使用ctrl+z来回退这些修改。

注：和Game Window Guides一样，是一个应用于所有VirtualCamera的设置。

Cinemachine为我们提供了一个标签 [SaveDuringPlay] ，可以支持上述特征。我们可以将这个标签加在我们的自定义组件中，来实现运行时保存修改。此外若我们组件中有些属性不想保存修改的值，可以在属性前面添加 [NoSaveDuringPlay] 来过滤。例如：

[SaveDuringPlay]
public class MyComponent : MonoBehaviour
{
    public int a;
    [NoSaveDuringPlay] public string b;
}

Priority

权重，值越大说明优先权越高。例如：一个非Live状态的VirtualCamera，当其Priority值大于等于当前Live状态下VirtualCamera并且自己属于激活状态，那么CinemachineBrain会选择它作为新的Live状态的VirtualCamera。

注：使用Timeline处理VirtualCamera时，该属性不起作用

Follow

跟随目标，即VirtualCamera会跟着设置的目标移动而移动。会根据Live状态的VirtualCamera所设置的目标结合Body中的设置来更新Camera的Position。若不设置目标，Camera的Position就会与VirtualCamera同步。例如我们可以用Timeline来给VirtualCamera添加动画，然后Camera也会产生相同效果。

Look At

看向目标，即Camera看向的目标（Transform.LookAt）。会根据Live状态的VirtualCamera所设置的目标结合Aim中的设置来更新Camera的Rotation。若不设置目标，Camera的Rotation就会与VirtualCamera同步。

Standby Update

设置处于Standby状态的VirtualCamera的更新频率（2.6.3新增），有如下三个选项

Lens

如下三个设置和Camera中的相同设置所对应，Camera中的值会跟此同步。例如一个带有CinemachineBrain的Camera，当它对应的Live状态的VirtualCamera的FOV值改为77，那么Camera中的FOV值也会相应的变为77。

Presets：在Field Of View右侧有个小的下拉框，点击Edit Presets可以新建或修改用做预设的Asset文件。Lens Presets Asset文件内容如下：

Presets可以帮助我们快速的设置FOV等属性。

Dutch：用于修改Camera中Rotating的z轴值，取值范围 -180~180 。

Transitions

2.6.3新增

BlendHint

从最开始的例子中可以看见，当一个VirtualCamera混合到另一个VirtualCamera的过程中，Camera会有一个行径的路线，并且伴随着Camera的旋转。该设置可以选择混合到该VirtualCamera或从该VirtualCamera混合到别的时的路线方式。

Inherit Position：开启时，当VirtualCamera状态变为Live时，则会继承上一个Live状态的VirtualCamera的Position信息。

On Camera Live：回调

Body

Body的设置主要用于指定VirtualCamera的移动规则，主要有如下七大类：

由于不同的设置扩展出来的参数非常之多，这边就不做过多的介绍了，简单介绍几个常见的设置，其他设置请大家自行查阅文档，若后续有使用到也会进行介绍。

Binding Mode

该选项主要影响VirtualCamera的偏移（Offset）和阻尼（Damping）的计算方式，有以下几种坐标空间供选择：

注：单独测试跟随效果的时候最好不要设置Look At目标，以防干扰。

Damping

阻尼，数值越小，Camera响应的越快。当Damping设置为0时，Camera会和目标同步运动，若Damping大于0，Camera的运动会慢于目标。

Aim

Aim的设置主要用于指定VirtualCamera的旋转规则，主要有如下六大类：

同样的，我们先来看看最常见的Composer模式下的各项设置的含义：

Tracked Object Offset

在目标的对象空间中，相对于目标中心点的偏移。

Lookahead Time

基于目标的运动轨迹调整偏移，会估算未来几秒（即我们设置的这个时间）内目标的位置。该特征对噪点动画（noise）非常敏感，会放大噪声导致相机不正常的抖动。若无法接受该抖动，请关闭该属性，或者让目标的运动轨迹更加平滑。

Lookahead Smoothing

平滑值，较大的值可以使抖动预测的更加平滑，但是也会增加预测的延时。

Lookahead Ignore Y

计算时是否忽略Y轴上的移动。

Horizontal/Vertical Damping

水平或垂直的阻尼，这会影响到目标中心从soft zone到dead zone的速度。（有关soft zone和dead zone的信息可以看上面Game Window Guides相关的介绍）若Damping设置为0，则中心点永远不会到soft zone。

Screen X/Y

soft zone和dead zone在屏幕中的位置，使用的是屏幕空间。

Dead Zone Width/Height

调整dead zone的宽度和高度。

Soft Zone Width/Height

调整soft zone的宽度和高度。

Bias X/Y

soft zone相对于dead zone的偏移。

Center On Activate

若开启，当VirtualCamera被激活时，强制目标在屏幕的中心点。

Noise

噪点，使用该属性可以利用Virtual Camera模拟Camera抖动的效果。Cinemachine中有一个名为 Basic Multi Channel Perlin 的组件，可以利用Perlin noise来移动Virtual Camera（Perlin noise是一种可以通过自然行为计算随机运动的技术）。

Noise Profile

Basic Multi Channel Perlin组件需要设置一个配置文件，每个配置文件都属于一个Asset，用来定义随着时间变化的噪点行为。

Cinemachine自带了几个配置文件，我们可以编辑它们或者创建自己的配置文件，内容如下：

Pivot Offset

当相机因为抖动旋转时，偏移相机中心点的坐标。（2.6.3新增）

Amplitude Gain

振幅，该值会与Profile中设置的Amplitude值相乘，例如设置为1，等于使用Profile中设置的Amplitude。

Amplitude值越大，则抖动的幅度会越大。

Frequency Gain

频率，该值会与Profile中设置的Frequency值相乘，例如设置为1，等于使用Profile中设置的Frequency。

Frequency值越大，则抖动的速度会越快。

Extensions

该部分内容较多，留到后续讲解。

CinemachineBrain

CinemachineBrain是Cinemachine中另一个核心组件，可以称之为大脑。它挂载在Camera上，监控着场景中所有active状态（Live和Standby）的VirtualCamera。若一个inactive状态的VirtualCamera，其Priority值大于等于当前Live状态的VirtualCamera，当我们将其设置为active状态，那么CinemachineBrain就会选择它作为新的Live状态的VirtualCamera。我们可以使用这种方法来实现镜头的切换。

注：我们也可以使用Timeline来控制VirtualCamera，这种情况Timeline的处理逻辑会覆盖CinemachineBrain的。

CinemachineBrain的设置如下：

Show Debug Text

开启后会在Game视图中显示当前Live状态下的VirtualCamera的文本信息，如图：

Show Camera Frustum

开启后在Scene视图中会始终显示Camera的视锥体。

Ignore Time Scale

使VirtualCamera响应用户的输入和阻尼时忽视TimeScale的设置。

World Up Override

用于指定VirtualCamera在世界空间中向上的向量，若为空，则为世界空间中Y轴的方向，即 (0, 1, 0)。否则使用设置的目标的Y轴的方向。使用好该设置对于避免万向节锁（gimbal-lock）非常重要。

Update Method

VirtualCamera更新位置和旋转的方式

注：Smart Update具体是通过UpdateTracker实现的。在一定时间内（UpdateStatus.kWindowSize = 30，即30帧内），通过调用UpdateTracker.OnUpdate(UpdateTracker.UpdateClock)，可以计算出VirtualCamera的目标在fixedUpdate移动次数多还是在lateupdate移动的次数多，用来判断下一段时间用fixedUpdate还是lateUpdate。具体可以看UpdateTracker.OnUpdate方法。

Blend Update Method

主摄像机混合和更新的时机

Default Blend

用于设置两个VirtualCamera混合的方式，除Cut外，其它方式可在后面设置一个混合的持续时间。

Custom Blends

在前面的设置中，设置的是所有的VirtualCamera的混合方式，但是假如当我们的场景中有多个VirtualCamera，并且不同的VirtualCamera之间的混合方式不尽相同的时候，就需要通过该属性来设置不同VirtualCamera之间的混合方式了。会生成一个Asset用来存储数据，具体设置如下。

需要注意的是，在From和To中设置的是VirtualCamera的名称，也就是一个字符串，而非是VirtualCamera的引用。我们可以通过设置内置的**ANY CAMERA**来代表任何一个VirtualCamera。

当要执行Blend操作时，首先会从Custom Blends中查找匹配项，若没有，则使用Default Blend的设置。若有多条匹配项，则优先选择最符合要求的。（例如vc1混合到vc2，一项是From：vc1，To：vc2，一项是From：vc1，To：ANY CAMERA，那么前面那项是更符合要求的，会被使用）若有多条最符合要求的，则选择最先找到的那一条。

Camera Cut Event

当一个VirtualCamera变为Live状态，并且其混合方式为Cut的情况下触发

brain.m_CameraCutEvent.AddListener(CameraCutEvent);

void CameraCutEvent(CinemachineBrain brain)
{
    Debug.Log(brain);
}

Camera Activated Event

当一个VirtualCamera变为Live状态时触发，若带有混合，则触发在混合开始的第一帧。

brain.m_CameraActivatedEvent.AddListener(CameraActivatedEvent);

//第一个参数为新的Live状态的VirtualCamera，第二个参数为上一个Live状态的VirtualCamera
void CameraActivatedEvent(ICinemachineCamera liveCamera, ICinemachineCamera lastCamera)
{
    Debug.Log(liveCamera);
    Debug.Log(lastCamera);
}

Cinemachine鼓励我们多创建VirtualCamera，因为VirtualCamera只会消耗很小的性能。我们可以将除了正在使用的VirtualCamera都关闭，来达到最佳的性能。

也建议一个镜头使用一个VirtualCamera，例如两个角色对话的过场动画，我们可以使用三个VirtualCamera，一个看向两个角色中间，另外两个分别给角色特写，然后利用Timeline来同步声音和VirtualCamera。例如一开始开启着看向屏幕中间的VirtualCamera，当其中一个角色需要单独特写的时候，再开启对应的VirtualCamera，当不需要特写的时候关闭，镜头就又会回到看向屏幕中间的VirtualCamera。

暂时先只介绍了具体参数含义，后续将介绍更多的使用情景