Cinemachine简介

  先贴一下官方的Cinemachine文档Cinemachine Documentation

简介

使用

  咱们第一次使用Cinemachine时大概是这样一个流程：

1. 在须要被控制的Camera上添加一个CinemachineBrain。
2. 建立一个本身须要的VirtualCamera。
3. 调整VirturalCamera上的Follow、Look At等参数。
4. 调整VirtualCamera上Body、Aim对应Component的类型和参数。

3个关键类简介

1. CinemachineBrain
     CinemachineBrain是挂在相机对象上去真正修改相机位置的脚本。负责经过VirtualCamera来计算真实相机的位置。
   
2. VirtualCameraBase
     经过CinemachineCompoent来计算相机位置。
   
3. CinemachineComponentBase
     主要分三大类Body、Aim、Noise,分别计算相机的位置、方向、噪音。

执行过程

  简单说就是CinemachineBrain每帧经过VirtualCamera计算真实相机的位置，并同步到真实相机上。
  真正的数据计算又是经过VirtualCamera上的流水线来计算的。
  这里只是一个简化的流程说明，真实计算还有相机切换时的混合、流水线以外的Extension、和CinemachineCore对Cinemachine的全局管理等。

重要脚本

  简单了解运行流程后，在详细的说一下这几个类的实现与功能。

CinemachineBrain

  CinemachineBrain是挂在相机对象上去真正影响相机位置的脚本。主要负责如下三件事：

• 维护虚拟相机的状态（主要包括当前Brain受哪一个虚拟相机控制、虚拟相机切换时的切换进度、Timeline对Brain的影响）。
• 经过虚拟相机计算State（虚拟相机经过各类参数计算出来的真实相机的状态，包括位置、旋转等）。
• 将虚拟相机的State同步到真实相机上，多是多个虚拟相机的State混合后的结果。

重要变量

1. UpdateMethed
     更新全部与该Brain相关的虚拟相机，主要是计算每一个VirtualCamera的State。
   • SmartUpdate:判断在必定时间（具体是经过UpdateTracker实现的。这个必定时间实际上是一个固定的帧数：UpdateStatus.kWindowSize,是个常数30）该虚拟相机的target在fixedUpdate移动次数多仍是在lateupdate移动的次数多。来判断下一段时间用fixedUpdate仍是lateUpdate。
   • FixedUpdate:在FixedUpdate以后对虚拟相机进行更新。
   • LateUdpate:在LateUpdate时对虚拟相机进行更新。
2. BlendUpdateMethod:把VirtualCamera计算的结果同步到CinemachineBrain的时机。
   • FixedUpdate:在FixedUpdate以后对将计算的数据同步到真实相机。
   • LateUdpate:在LateUpdate时计算的数据同步到真实相机。

重要类

1. BrainFrame
     更新并记录当前Brain受哪一个虚拟相机的的控制、同时计算虚拟相机的切换状态。
     Brain中的mFrameStack是用来处理多Timeline同时生效的状况。
     FrameStack中的第一个Frame是Brain每帧Tick游戏中虚拟相机的结果。其余的是TimeLine的。
   
2. CinemachineBlend
     相机混合类，用于描述从相机A切换到相机B的过程。
   
3. BlendSourceVirtualCamera
     将CinemachineBlend封装成一个VirtualCamera，可让A相机在切换到B相机的过程当中又切换到C这种状况有一个平滑的过分。

Tips

  在作一些相机跟随、3DUI跟随时，要注意一帧中跟随对象位置计算、虚拟相机State的计算、State结果同步、3DUI位置计算的顺序，不然容易出现相机抖动的问题。
  若是肯定相机跟随的物体运动的时间点，能够选择LateUpdate或FixedUpdate两种模式。能省去SmartUpdate时对目标物体的追踪开销（就是那个UpdateTracker）。

虚拟相机的基类VirtualCameraBase

  经过流水线的方式调用CinemachineComponent，同时在流水线中插入CinemachineExtension来计算相机的位置，具体是经过挂载的CinemachineComponent和CinemachineExtension来流水线式的计算一个CameraState（包含了位置、旋转、视角、额外偏移值等数据），经过CinemachineBrain将其中的数据同步到真实相机上。

虚拟相机组件的基类CinemachineComponentBase

  经过VirtualCamera来建立、删除、调用，主要分三大类Body、Aim、Noise（还有一个Final，不多用）。

• Body主要用来计算相机的原始位置，也就是state中的RawPosition。
  
• Aim主要用来计算相机的原始旋转，也就是state中的RawRotation。
  
• Noise主要用来计算相机的额外偏移值，也就是state中的PositionCorrection和RotationCorrection。

CinemachineExtension

  插入在流水线中间调用，也用于维护CameraState。

CinemachineCore

  一个全局的管理类，保存当前全部有效的CinemachineBrain、VirturalCameraBase对象引用，定义了各类全局类和函数，用于Cinemachine系统的总体调度。

运行过程

CinemachineBrain详细调用流程

  主要能够分为两个时间节点和三件事。

1. 时间节点
   • FixedUpdate以后
   • LateUpdate
2. 三件事
   • 维护虚拟相机的状态，永远在LateUpdate。
   • 经过虚拟相机计算State，根据UpdateMethod的设置，在FixedUpdate以后或LateUpdate。
   • 将虚拟相机的State同步到真实相机上，根据BlendUpdateMethod的设置，在FixedUpdate以后或LateUpdate。

流程:
  用UpdateMethod和BlendUpdateMethod都为LateUpdate时举例。

Tips

1. 在更新相机时，会经过UpdateStatus来保证每一个相机每帧不会被屡次更新。以避免形成性能浪费。

VirtualCamera中State计算流程

  先看一下这个流水线在Hierarchy里长什么样子。
  把CinemachineCore.sShowHiddenObjects设置为为true，能够看到虚拟相机下有一个cm节点。


  能够看到cm对象上挂了一个CinemachinePipeline脚本和对应的两个CinemechineComponent。
  CinemachinePipeline并无实际的逻辑做用，只是起一个标记做用，表明这个节点是一个Pipeline节点。
  另外两个CinemachineComponent就是流水线中用于计算State的脚本。
State计算流程：

  State被一环一环的传递下去，每一步的计算都依赖于上一步计算出的State结果。
  好比在Aim计算旋转角度时，就会依赖上一步Body计算出来的位置，以此位置为基础来计算旋转。

小结

  这里只是基本的讲了一下Cinemachine的工做流程。没有深刻到每一个类型的虚拟相机。可是对基本流程有一个大致的把握后，再去看其余部分应该会轻松一点。
  其次咱们也了解到Cinemachine的核心工做流并不复杂，就那么几步。代码的复杂度主要集中在各类边界状况和优化上。好比：

1. 对相机切换过程当中的再次切换，多Timeline状况的处理，使相机的移动老是平滑的。
   
2. 在Component的基础上加入Extensions来增长灵活度。
   
3. 增长SmartUpdate来对相机的更新时机作动态调整。 等等。