前篇链接：Unity之C#学习笔记（4）：Unity中旋转的表示——四元数 Quaternion（上）

在上节中，我们学习了代表无旋转的静态量Quaternion.identity和将欧拉角转换为四元数的方法Quaternion.Euler，它们在初始化中很常用。在这节，我们讲解另外两个方法Quaternion.LookRotation和Quaternion.Slerp，它们能为你实现实时追踪目标的效果。

假设我们现在要设计一个能自动追踪玩家的敌方AI。除了在位置上能向玩家的方向移动，我们还希望这个AI能一直“面向”玩家，便于后续添加一些如发射子弹之类的功能。想搞清楚物体具体的旋转参数是相当麻烦的，但Unity为我们提供了一个非常好用的方法Quaternion.LookRotation：

unity单指旋转物体 unity旋转物体代码_System


我们暂时不用管第二个参数。第一个参数是一个Vector3变量，它的意思就是“看向”的方向。这个方向其实就是目标和自身position相减所得的值。调用这个方法，我们不用管物体的旋转参数怎么计算，只需要传一个目标减去自身的Vector3值即可。让我们实际试一试。

创建一个Player和一个Enemy，然后创建一个Aim脚本，挂在Enemy上，并将_playerTransform引用到Player：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Aim : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private Transform _playerTransform;
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Vector3 direction = _playerTransform.position - transform.position;
        transform.rotation = Quaternion.LookRotation(direction);
        Debug.DrawRay(transform.position, direction, Color.green);
    }
}

Tips 1: SerializeField的用法我们在第（2）节中已经讲过了
Tips 2: 你会发现这里我们声明的是一个Transform变量，而非一个GameObject。当我们只需要用到物体中的部分属性时，这样做是合理且清晰的
Tips 3: Debug.DrawRay(Vector3 start, Vector3 dir)可以画出一条起始于start，指向dir的射线，第三个可选参数可以指定射线的颜色。这种方法在检查旋转相关的实际效果时非常实用。

完成后运行游戏，在编辑窗口拖动Player，你会看到Enemy始终面向着Player的方向。

unity单指旋转物体 unity旋转物体代码_System_02


由于上面的代码写在了Update函数中，所以在每一帧，Enemy的旋转都会被调整为面向Player的方向，效果实际上就是Enemy“吸住”了玩家。即使Player运动得很快，每秒几十上百次的刷新也能让Enemy随时锁定玩家。

但有些时候，我们想要的效果是Enemy平滑地从原方向转到Player所在的方向。这就要用到接下来这个函数：Quaternion.slerp(Quaternion a, Quaternion b, float t)。Slerp是Spherical Linear Interpolation的简写，即球面线性插值。“线性插值”，就是给定a和b两个值和一个系数t，计算出当t为0到1之间的某个值时对应的a到b的中间值。其中a和b可以是float，可以是Vector3，也可以是这里的Quaternion。这里，它可以计算出从旋转a到旋转b的平滑效果。让我们来实际试一试。

还是之前的物体不变，我们对Aim脚本进行修改：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Aim : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private Transform _playerTransform;
    public float rotateSpeed;
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Vector3 direction = _playerTransform.position - transform.position;
        Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(direction);
        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, targetRotation
        									, Time.deltaTime * rotateSpeed);
        Debug.DrawRay(transform.position, direction, Color.green);
    }
}

旋转起点a显然是物体当前的旋转，而目标旋转b其实就是刚才通过LookRotation通过目标和自身的方位差算出的新旋转。时间t是所用时间，我们可以用老朋友Time.deltaTime乘以一个自由控制的系数rotateSpeed获得。在控制面板上将rotateSpeed调成2试试：

unity单指旋转物体 unity旋转物体代码_Time_03


可以看到，Enemy的追踪已经变得平滑了。你可以调试rotateSpeed，找到最合适的取值。

在这几节中，我们主要讲解了一些与Unity系统有关的编程内容，让大家快速熟悉Unity的基础编程。从下节开始，我们将回归C#核心。这个系列不算零基础入门内容，我们将跳过基本变量类型、程序的流程控制（if, switch, for, while）以及面向对象的基本概念，但总体难度是比较基础的（毕竟博主也是初学者）。后续的内容有

数组（Array）
类的继承（Inheritance）
虚函数，方法隐藏和方法重写（Virtual Methods, New and Override）
抽象类和抽象函数（Abstract Classes and Methods）
接口和多态（Interfaces and Polymorphism）
静态类型（Static）
属性（Properties）
列表（Lists）
枚举（Enums）
字典（Dictionary）
委托和事件（Delegates and Events）
单例模式（Singleton）
对象池（Object Pools）
命令模式（Command Patterns）

在每一节中，我们也会展示一些例子便于大家理解和上手操作。我们下节数组（Array）见。