Quaternionen

Teil des Abschnitts Physik und Gameplay der Unity-Journey von Coddy. Lektion 43 von 71.

Ein Quaternion ist in Unity der Typ für eine Drehung: transform.rotation ist ein solcher Wert, ebenso wie der Wert, den Quaternion.Euler zurückgibt. Seine vier Zahlen x, y, z und w sind keine Winkel, und du musst sie nie selbst festlegen. Mit Drehungen multiplizierst du. Eine Drehung mal einem Vektor dreht den Vektor:

Vector3 a = Quaternion.Euler(0, 90, 0) * Vector3.forward;       // (1, 0, 0)
Vector3 b = Quaternion.Euler(0, 0, 45) * new Vector3(2, 0, 0);  // (1.41, 1.41, 0)
Vector3 lamp = transform.position + transform.rotation * new Vector3(0, 1, 2);

Die Drehung steht links: Vector3.forward * transform.rotation lässt sich nicht kompilieren. Die dritte Zeile dreht einen Versatz um die eigene Drehung des Objekts. Daher ist lamp der Punkt, der in den eigenen Richtungen des Objekts 1 Einheit über und 2 Einheiten vor dem Objekt liegt, unabhängig davon, in welche Richtung es zeigt.

Eine Drehung mal einer Drehung kombiniert die beiden Drehungen. transform.rotation * Quaternion.Euler(0, 90, 0) bedeutet, dass auf die Drehung des Objekts eine Vierteldrehung um seine eigene y-Achse folgt; bei vertauschter Reihenfolge erfolgt die Vierteldrehung um die y-Achse der Welt. Bei einem aufrechten Objekt ergibt beides dasselbe. Bei einem um 30 Grad geneigten Flugzeug ist das nicht der Fall, weil seine eigene y-Achse mitgeneigt ist:

Quaternion banked = Quaternion.Euler(0, 0, 30);
Quaternion own = banked * Quaternion.Euler(0, 90, 0);    // Spitze (0.87, 0.5, 0): Sie steigt beim Drehen an
Quaternion world = Quaternion.Euler(0, 90, 0) * banked;  // Spitze (1, 0, 0): Sie bleibt waagerecht

Quaternion.identity bedeutet, dass gar keine Drehung stattfindet; genau diesen Wert hast du an Instantiate übergeben. Die Multiplikation damit ändert nichts, und transform.rotation = Quaternion.identity; bringt ein Objekt in seine ungedrehte Pose zurück.

Aufgabe

Mittel

Lass die Leertaste eine Streuung aus drei Geschossen abfeuern, die sich mit der Waffe dreht.

Ersetze die Instantiate-Zeile durch for (int i = -1; i <= 1; i++).
Setze darin Quaternion aim = transform.rotation * Quaternion.Euler(0, i * spread, 0);.
Erzeuge jedes Geschoss 1 Einheit weit in seiner Flugrichtung: Instantiate(bulletPrefab, transform.position + aim * Vector3.forward, aim);.

Drücke „Spielen“, drehe dich und feuere: Drei Geschosse fächern sich auf, mit einem Abstand von 20 Grad. Drücke dann „Prüfen“.

Probier es selbst

using UnityEngine;

public class Gun : MonoBehaviour
{
    public GameObject bulletPrefab;
    public float turnSpeed = 90f;
    public float spread = 20f;

    void Update()
    {
        if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) transform.Rotate(0, turnSpeed * Time.deltaTime, 0);
        if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) transform.Rotate(0, -turnSpeed * Time.deltaTime, 0);

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            // Ein Projektil geradeaus. Feuere drei ab: bei -spread, 0 und spread Grad.
            Instantiate(bulletPrefab, transform.position, transform.rotation);
        }
    }
}

Alle Lektionen in Physik und Gameplay

2Kollisionen

OnCollisionEnter Was habe ich getroffen?Beim Aufprall zerbrechen Auf dem Boden stehen Abprallen und Reibung Collider-Formen Rückblick: Zerstörbare Wand

5Projekt: Münzrausch

Der rollende Ball Münzen zum Einsammeln

8Die Kamera

Sanftes Folgen Orbit-Kamera Vorausschau Kamerawackeln Rückblick: Verfolgungskamera

11Abschließende Herausforderungen

Kanonenreichweite Bewegliche Ziele Murmelgolf Ins Loch Escape Room Die Tür

Übe selbstständig: Unity-Playground