1. 概述

Transform组件是Unity3D的重点之一，主要用于控制物体的旋转、移动、缩放。

Unity规定所有游戏物体都必须有且只有一个变换组件(Transform)且不能删除。

变换组件(Transform)实现了Unity的父子关系功能。

那么接下来我们将详细学习下Transform类所包含的成员变量和成员函数。

2. 父子关系

2.1 简介

父子关系是Uniy中重要的基本概念之一。
当一个物体是另一个物体的父物体时，子物体会严格地随着父物体起移动、 旋转、缩放。
可以将父子关系理解为你的手臂与身体的关系，当身体移动时，手臂也定会跟着一 起移动， 且手臂还可以有自己下一级的子物体，比如手掌就是手名臂的子物体、手指是手掌的子物体等。

在unity中带有local字样的属性也就意味着其数值是相对于父物体的。

2.2 底层原理与规则

规则：

• 任何物体都可以有多个子物体，但是每个物体都只能有一个父物体。

原理：

这种父子关系组成一个树状的层级结构，最基层的那个物体是唯一不具有父物体的物体，它被称为根节点。

由于物体的移动、旋转、缩放与父子关系密切相关，且游戏物体和变换组件是一一对应的。所以在Unity中，游戏物体的层级结构完全可以理解为变换组件的层级结构。父子关系的操作在脚本中确实是在变换组件上进行的。
子物体的变换组件的参数其实是相对父物体的值，再次考虑之前身体和手臂的例子，无论身体如何移动，手臂和身体的连接处是固定不变的。

2.3 关于父子物体的一些现象

2.3.1 position：

• 改变父物体的position，父物体连同子物体一起移动；

• 改变子物体的position，父物体不随子物体移动。

• 当子物体的position设置为（0，0，0）时，子物体与父物体中心点重合。

2.3.2 rotation：

介绍两个位于unity快捷工具栏右侧的选项：Pivot与Local

• Poivt

  用于调节物体轴心点，有两个子选项

  • Pivot 父物体的中心点

  • Center 当前父子物体的中心点

• Local
  用于调节当前被选中物体的坐标轴，有两个子选项

  • Local 自身坐标系

  • World 世界坐标系

2.3.3 Scale:

子物体的真实缩放比例Scale=子物体Scale比例×父物体Scale比例

可以通过下述代码在unity脚本中直接查看：

Vector3 _truthScale = this.transform.LossyScale;//此属性为只读属性

2.4 坐标系的选择

局部坐标与世界坐标各有各的适用情况：

• 在搭建场景时，我们更喜欢使用局部坐标系
  比如移动一个房屋时，屋子里所有的东西都会跟着一起移动;

• 而在编写游戏逻辑时，更多的时候需要获得物体在空间中的实际位置。
  比如我们要将摄像机对准人物的眼睛，这时候眼睛和人物的相对坐标就没有太大价值，而应当让摄像机对准眼睛在世界坐标系中的位置。

所以，在脚本系统中，变换组件的大部分操作都提供了两类操作方式，分别是世界坐标系的和局部坐标系的，我们可以根据需求进行使用。

2.5 关于父子物体使用的小技巧

在处理美工交过来的模型时，推荐将模型拉入一个空的gameobject，形成父子物体关系，组件只给空的gameobject上。

这样就可以防止日后更换模型时需要重新上组件的情况。

空物体通常用来管理和控制多个相互之间无关联的游戏物体。

3. 成员变量

position	在世界空间坐标transform的位置。
localPosition	相对于父级的变换的位置。 如果该变换没有父级，那么等同于Transform.position。
eulerAngles	世界坐标系中的旋转（欧拉角）。
localEulerAngles	相对于父级的变换旋转角度。
right	世界坐标系中的右方向。 （世界空间坐标变换的红色轴。也就是x轴。）
up	世界坐标系中的上方向。 （在世界空间坐标变换的绿色轴。也就是y轴。）
forward	世界坐标系中的前方向。 （在世界空间坐标变换的蓝色轴。也就是z轴。）
rotation	世界坐标系中的旋转（四元数）。
localRotation	相对于父级的变换旋转角度。
localScale	相对于父级的缩放比例。
parent	父对象Transform组件。
worldToLocalMatrix	矩阵变换的点从世界坐标转为自身坐标（只读）。
localToWorldMatrix	矩阵变换的点从自身坐标转为世界坐标（只读）。
root	对象层级关系中的根对象的Transform组件。
childCount	子对象数量。
lossyScale	全局缩放比例（只读）。

4. 成员函数

4.1 LookAt函数

函数的多种重载
public void LookAt(Transform target);
public void LookAt(Vector3 worldPosition);
public void LookAt(Vector3 worldPosition, Vector3 worldUp = Vector3.up);
public void LookAt(Transform target, Vector3 worldUp = Vector3.up);

旋转物体，使物体的z轴指向target/worldPosition，对于worldUp的描述是，在完成上面的旋转之后，继续旋转自身，使得当前对象的正y轴朝向与worldUp所指向的朝向一致。

这里的朝向一致指的是新旋转后的y轴与worldUp在该对象初次旋转后的xy平面上的投影向量一致。之所以取投影是因为第一次旋转使物体的z轴指向target/worldPosition后，此时的worldUp向量可能不在xy平面上，要在z轴指向target/worldPosition前提下是y轴朝向与worldUp一致，只能取worldUp在xy平面上的投影。

注意：使用worldPosition向量时要注意方向，一定是target-transform.position，顺序反了会使物体背向目标；若使用Transform作为参数，则不必注意。默认情况下，worldUp是Vector3.up（世界坐标系下的y轴）

4.2 Rotate函数

函数的多种重载
public void Rotate(Vector3 eulerAngles);
public void Rotate(Vector3 eulerAngles, Space relativeTo = Space.Self);
public void Rotate(float xAngle, float yAngle, float zAngle);
public void Rotate(float xAngle, float yAngle, float zAngle, Space relativeTo = Space.Self);

旋转一个欧拉角度，它按照zxy的顺序进行旋转，默认情况下局部坐标系下Space.Self。

函数的多种重载
public void Rotate(Vector3 axis, float angle);
public void Rotate(Vector3 axis, float angle,Space relativeTo = Space.Self);

绕axis轴旋转angle角度，默认情况下局部坐标系下Space.Self。

transform.rotation和Rotate有个区别：

• Rotate()方法是： 旋转多少度。

  在原有的基础上累加，即旋转了多少角度。 又旋转了多少角度，是在原有的基础上在旋转

• rotation属性是： 旋转到某个角度，就是是在update中每帧都执行。

  但每次旋转到的角度都是5，所以是旋转到5度。一直都是。

比如你只想让他旋转到多少, 用rotation; 假如想让他一直转,可以用Rotate

rotation直接改变了数值, 以达到旋转效果

Rotate应用一个的旋转角度每秒1度慢慢的旋转物体

当然:rotation()还可以通过插值旋转

4.3 RotateAround函数

让物体以某一点为轴心成圆周运动。

public void RotateAround (point : Vector3, axis : Vector3, angle : float) : void

让物体以point为中心，绕axis为轴向旋转angle度。保持原来与point的距离。

4.4 TransformDirection函数

函数的多种重载
public Vector3 TransformDirection(Vector3 direction);
public Vector3 TransformDirection(float x, float y, float z);

从自身坐标到世界坐标变换方向（这个强调的是方向）这个操作不会受到变换的缩放和位置的影响。

返回的向量与direction有同样的长度。

4.5 InverseTransformDirection函数

重载的多种函数
public Vector3 InverseTransformDirectionTransformDirection (direction : Vector3) : Vector3
public Vector3 InverseTransformDirectionTransformDirection (x : float, y : float, z : float) : Vector3

与TransformDirection相反，从世界坐标转换到自身相对坐标。

4.6 TransformPoint函数

public Vector3 TransformPoint(Vector3 position);
public Vector3 TransformPoint(float x, float y, float z);

变换位置从自身坐标到世界坐标。

注意，返回位置受缩放影响

4.7 InverseTransformPoint函数

public Vector3 InverseTransformPoint (position : Vector3) : Vector3
public Vector3 InverseTransformPoint (x : float, y : float, z : float) : Vector3

把一个点从时间坐标转换到自身坐标的位置。

4.8 TransformVector函数

public Vector3 TransformVector(Vector3 vector);
public Vector3 TransformVector(float x, float y, float z);

变换一个向量从局部坐标空间到世界坐标空间。

这个操作不受变换位置的影响，但是受缩放的影响

4.9 Translate函数

public void Translate(Vector3 translation);
public void Translate(Vector3 translation, Space relativeTo = Space.Self);

沿着translation方向移动translation向量长度的距离。

如果relativeTo留空或者设置为Space.Self，移动被应用相对于自身坐标系

public void Translate(float x, float y, float z);
public void Translate(float x, float y, float z, Space relativeTo = Space.Self);

移动变换由x沿着x轴，y沿着y轴，z沿着z轴。

如果relativeTo留空或者设置为Space.Self，移动被应用相对于自身坐标系

public void Translate(Vector3 translation, Transform relativeTo);
public void Translate(float x, float y, float z, Transform relativeTo);

第一个参数的解释跟前面的一样，重点在移动relativeTo，解释为被应用相对于（relativeTo :Transform）的自身坐标系统。

日光相对于为null，则移动被应用相对于世界坐标系统

例子：

void Update()

{

//相对于摄像机每秒1单位向右移动物体

transform.Translate(Vector3.right * Time.deltaTime, Camera.main.transform);

}

4.10 DetachChildren函数

public void DetachChildren () : void

把自身所有的子物体的父物体都设成世界，也就是跟自己的所有子物体接触父子关系。

4.11 Find 函数

public Transform Find (name : string) : Transform

找到一个名字是name的物体并返回

如果没有找到则返回null。如果字符串被/隔离，函数则会像文件路径一样逐级下查。

// The magical rotating finger

function Update() {

aFinger = transform.Find("LeftShoulder/Arm/Hand/Finger");

aFinger.Rotate(Time.deltaTime*20, 0, 0);

}

4.12 IsChildOf函数

public bool IsChildOf (parent : Transform) : bool

如果物体是parent的父子层级关系下的一员，返回true;

5. 组件使用注意事项

5.1 非等比缩放的问题

某些组件不完全支持非等比缩放，在非等比缩放的情况下可能会出现意想不到的结果。
因为当该游戏物体具有一个球体或者胶囊体的外壳，而这些外壳的大小是通过一个半径参数指定的。
在物体或者父物体被拉伸或压扁的时候，这些组件的球体范围并不会跟着压扁成椭球体，它们实际上仍然是球体或胶囊体。
所以当物体中具有这类组件时，由于组件形状和物体形状不一致，可能会导致穿透模型被意外阻挡等情况发生。

例如，碰撞体、角色控制器这些组件和灯光、音源。

这些问题不致命，但是会引起奇怪的bug。

5.2 其它注意事项

• 当为一个物体添加子物体时， 可以考虑先将父物体的位置设置为原点，这样子物体的局部坐标系就和世界坐标系重合，方便我们指定子物体的准确位置。
• 粒子系统不会受变换组件的缩放系数的影响。要改变- -个粒子的整体比例，还是需要在粒子系统中适当改变相关参数。
• 修改物体缩放比例时不仅会直接影响子物体的比例，还会影响子物体的实际位置(因为要保证相对位置不变)。