Unity 进阶之判断基于物体所处位置（前后左右）/ 方法原理 /注意事项的简单整理

一、简单介绍

二、实现原理

三、注意事项

一、简单介绍

Unity中的一些知识点整理。

本节简单介绍在Unity开发中的，判断某个物体在某个物体的位置（相对的前后左右判断），便于根据位置进行一些其他的操作，如果你有新的方式也可以留言，多谢。

二、实现原理

1、在Unity中，使用点积进行前后的判断

Vector3 dir = target.position - transform.position; //位置差，方向

Vector3.Dot(transform.forward, dir);

返回值为正时,目标在自己的前方,反之在自己的后方

2、在Unity中，使用叉积的 y 值进行左右判断

Vector3.Cross(transform.forward, target.position).y

返回值为正时,目标在自己的右方,反之在自己的左方
（为什么取y呢，因为 transform.forward实际上是（0，0，1）*rotation, 也就是只有z有值，

cross出来，就只有 y是计算 x和z 的情况，x是计算 y的情况，z是0；因此左右关系，是由x和z决定的。）

三、注意事项

1、一个相对另一个物体的判断，最好使用他们间的相对位置判断最后准确，这样可以避免判断的错误

2、实际应用中，合理的使用这种关系，和变换这种关系的使用，拓展出一些新功能的使用，大家结合实际开发使用即可

四、效果预览

五、实现步骤

1、打开 Unity ，新建空工程

2、在场景中，布局场景，用于演示

3、创建脚本，一个用来封装判断函数，一个用来测试函数功能

4、把测试脚本挂载到场景中，并且对应赋值

5、运行场景，效果如上，随着 BaseTransform 转动或者 Player 移动到不同位置，打印结果就会相应结果

六、关键代码

1、JudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom

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

namespace XANUtils { 

    /// <summary>
    /// 判断前后左右的封装
    /// </summary>
	public class JudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom
	{
        /// <summary>
        /// 判断在基于位置的是否在前后
        /// </summary>
        /// <param name="baseTrans"></param>
        /// <param name="dir"></param>
        /// <returns>true:前；false:后</returns>
        public static bool IsForward(Transform baseTrans, Vector3 pos) {
            return GetIsForwardValue(baseTrans, pos) >= 0 ? true:false;
        }

        /// <summary>
        /// 判断在基于位置的是否在左右
        /// </summary>
        /// <param name="baseTrans"></param>
        /// <param name="dir"></param>
        /// <returns>true:右；false:左</returns>
        public static bool IsRight(Transform baseTrans, Vector3 pos)
        {
            return GetIsRightValue(baseTrans, pos) >= 0 ? true : false;
        }

        // 大于0，前
        // pos 为 0 ，结果会出错 (做好是相对位置)
        public static float GetIsForwardValue(Transform baseTrans, Vector3 pos)
        {
            return Vector3.Dot(baseTrans.forward, pos - baseTrans.position);
        }

        // 大于0，右边
        // pos 为 0 ，结果会出错(做好是相对位置)
        public static float GetIsRightValue(Transform baseTrans, Vector3 pos)
        {
            return Vector3.Cross(baseTrans.forward, pos - baseTrans.position).y;
        }
    }
}

2、TestJudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom

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

namespace TestSpace { 

	public class TestJudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom : MonoBehaviour
	{
		public Transform BaseTransform;
		public Transform NeedJudageTrans;


		// Update is called once per frame
		void Update()
		{
			if (BaseTransform != null && NeedJudageTrans != null)
			{
				bool isForward =  JudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom.IsForward(BaseTransform, NeedJudageTrans.position);
				bool isRight = JudgeIsForwardRightBaseSomeOneTransfrom.IsRight(BaseTransform, NeedJudageTrans.position);

				Debug.LogWarning(GetType() + "/Update()/" + (isForward ? "前" : "后"));
				Debug.LogWarning(GetType() + "/Update()/" + (isRight ? "右" : "左"));

			}
			else {
				Debug.LogError(GetType()+ "/Update()/ BaseTransform or NeedJudageTrans is null !! ");
			}
		}
	}
}

七、附录

点积

判断两个物体的位置关系，是可以通过这个 cos<a,b> 来判断，知道了这个余玄值，就可以知道这个角度了。

几何的定义： a·b=|a|*|b|*cos<a,b>

对于n维度代数定义:

它在Unity中调用是通过Vector3.Dot()，Unity中使用的也是代数公式

public static float Dot(Vector3 lhs, Vector3 rhs)
    {
      return (float) ((double) lhs.x * (double) rhs.x + (double) lhs.y * (double) rhs.y + (double) lhs.z * (double) rhs.z);
    }

如何判断的方位：

使用 a 物体的transform.forward向量与 a 物体到 b 的方向做点击就可以得到这个余弦值了

a 到 b 的方向： otherObj.transform.position – transform.position

transform.forward 是玩家正面朝向方向

大于0则面对，否则则背对着。当然这个计算也会有一点误差，但大致够用。

因为求的角度用的是单位向量，所以可以直接求得cos<a,b>

这个角度值还可以用来判断是否在视野内，一般情况下人的视野是在124度内，游戏里一般是限制在90度左右，视距就直接是两点之间的距离了。

a·b= |a| *|b| * cos<a,b> => a·b= |1|

cos<a,b>的含义图：

作用：

是光照模型的应用，漫反射，高光的计算，diffuse=0.5+0.5*dot(n,l) ,n是法线方向，l是光照方向，高光saturate(pow(dot(n,h),_Gloss))其中，h是 (viewDir+worldLightDir)/2
是判断方位，角度，视野
是几何意义可以是求b在 a的投影
等等