【Unity 3D】元宇宙案例之虚拟地球信息射线实战(附源码、演示视频和步骤 超详细)
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一、效果展示
效果展示如下 射线动态的在地球上发射和接收 整个场景也是一个的动态的过程,看上去充满科技感
演示视频如下
虚拟地球射线
二、实现步骤
打开Unity Hub选择新建下项目,选择3D模板,工程名为EarthRay
然后导入资源包 需要资源包请点赞关注收藏后评论区留言私信
1:制作虚拟地球
创建球体 在Hierarchy视图中右击,选择3D Object->Sphere命令 新建一个球体
然后将球体的position设置为0,0,0,设置摄像机的position属性为0,0,-1.5,这样地球就在屏幕正中间显示了
2:制作虚拟地球大气层
在Hierarchy视图中右击球体对象,选择新建一个球体,命名为Clouds
然后调整Clouds对象的Scale属性为1.01,1.01,1.01 使其比Earth对象大一点,笼罩在Earth对象外围
3:天空盒设置
天空有些单调 我们将天空盒设置为太空的场景 这样看起来更美观和具有科技感
打开window-rendering-lighting窗口 然后切换到environment选项卡 找到skybox material属性,然后将materials文件夹中的skybox文件拖入skybox material属性卡槽
至此 虚拟地球场景搭建完成
4:制作虚拟地球信息射线
首先我们要实现地球自转
在Scripts文件夹中新建一个C#脚本,命名为Earth 代码放在文章结尾
在实现虚拟地球信息射线前,需要先了解一下如何制作射线
因为地球的球面是一个弧形,从地球上的一点向另一点发射信息射线是一个弧线,所以不能直接将两个点链接到一起,需要弧度平滑,弧度平滑可以用贝塞尔曲线生成
5:实现单击后发射虚拟地球信息射线
接下来实现当单击地球上两个点后发射虚拟地球信息射线的功能
新建一个C#脚本,命名为Line 代码放在文章末尾
6:实现自动发射虚拟地球信息射线
自动发射虚拟地球信息射线需要先在球的表面选取两个点,用代码实现时要设计几何知识,已知球的求新坐标,要想在球的表面随机选取两个点,需要先在球心随机生成两个方向向量,这两个方向向量从球心出发,分别经过一个半径长度,即可到达球的表面,方向向量与球的表面的相交处就是要选取的点
7:波纹粒子特效
我们将用做好的粒子特效,直接导入即可
三、代码
导入资源包结构如下
代码文件夹结构如下
部分代码如下 需要全部代码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~
earth.cs
using System.Collections;
using Uni
public class Earth : MonoBehaviour
{public Line line;// 曲线private Vector3 pos1 = Vector3.zero;// 鼠标点击第一个点private Vector3 pos2 = V{line.gameObject.SetActive(false);}void Update(){// 地球自转transform.Rotate(Vector3.up * Time.deltaTime, Space.Self);// 点击发射虚拟地球信息射线RayClickLine();// 自动发射虚拟地球信息射线AutoFireLine();}/// <summarprivate void RayClickLine(){if (Input.GetMouseButtonDown(0)){Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);RaycastHit hit;if (Physics.Raycast(ray, out hit)){mouseClicks++;if (mouseClicks == 1){// 第一个点坐标pos1 = hit.point;}if (mouseClicks == 2){2 = hit.point;// 计算其他点的坐标Vector3[] pos;pos = CountPoints(pos1, pos2);Vector3 ctrlPoint1 = pos[0];Vector3 ctrlPoint2 = pos[1];Line line = Instantiate(this.line);line.gameObject.SetActive(true);line.transform.SetParent(transform);// 画线StartCoroutine(line.DrawRay(transform.position,pos1, ctrlPoint1, ctrlPoint2, pos2));// 状态恢复pos1 = Vector3.zero;pos2 = Vector3.zero;mouseClicks = 0;}}}}/// <summary>/// 自动发射虚拟地球信息射线/// </summary>/// <returns></returns>void AutoFireLine(){//this.line.gameObject.SetActive(false);invokeTime += Time.deltaTime;if (invokeTime > invokeDistance){// 循环生成曲线Line line = Instantiate(this.line);line.gameObject.SetActive(true);line.transform.SetParent(transform);// 在地球表面随机一个起始点Vector3 fromPos = SpawnRandPos();// 在地球表面随机一个终点Vector3 toPos = SpawnRandPos();// 计算其他点的坐标Vector3[] pos;pos = CountPoints(fromPos, toPos);Vector3 ctrlPoint1 = pos[0];Vector3 ctrlPoint2 = pos[1];StartCoroutine(line.DrawRay(transform.position,fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos));// 状态恢复invokeTime = 0;invokeDistance = Random.Range(0.3f, 2f);}}// 控制点2pos[1] = toPos + (center - transform.position).normalized * (fromPos - toPos).magnitude * 0.6f;return pos;}//生成随机点private Vector3 SpawnRandPos(){// 半径float radius = transform.localScale.x / 2f;Vector3 Pos= transform.position + new Vector3(Random.Range(-1f, 1f), Random.Range(-1f, 1f), Random.Range(-1f, 1f)).normalized * radius;return Pos;}
}
line.cs
using System.Collections;
using SystEngine;public class Line : MonoBehaviour
{private LineRenderer lineRenderer;//lineRenderer组件private List<Vector3> posList = new List<Vector3>();//存储点坐标public int MAX_FRAG_CNT = 100;//曲线最大点数void Awake(){lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();}public Transform startPoint;//开始位置波纹粒子public Transform endPoint; //结束位置波纹粒子/// <summary>/// 绘制曲线/// </summary>/// <param name="earthPos">虚拟地球位置</param>/// <param name="fromPos">起点坐标</param>/// <param name=trlPoint2">控制坐标2</param>/// <param name="toPos">终点坐标</param>/// <returns></returns>public IEnumerator DrawRay(Vector3 earthPos, Vector3 fromPos, Vector3 ctrlPoint1, Vector3 ctrlPoint2, Vector3 toPos){// 起始位置粒子startPoint.gameObject.SetActive(true);startPoint.forward = fromPos - earthPos;startPoint.localPosition = fromPos + startPoint.forward * 0.01f;for (int i = 0; i <= MAX_FRAG_CNT; ++i){posList.Clear();for (int j = 0; j <= i; ++j){posList.Add(cubicBezier(fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos, (float)j / MAX_FRAG_CNT));}lineRenderer.positionCount = posList.Count;lineRenderer.SetPositions(posList.ToArray());yield return new WaitForSeconds(0.02f);}// 目标位置粒子endPoint.gameObject.SetActive(true);endPoint.forward =MAX_FRAG_CNT; ++i){posList.Clear();for (int j = i; j <= MAX_FRAG_CNT; ++j){posList.Add(cubicBezier(fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos, (float)j / MAX_FRAG_CNT));}lineRenderer.positionCount = posList.Count;lineRenderer.SetPositions(posList.ToArray());yield return new WaitForSeconds(0.001f);}Destroy(gameObject);}/// <summary>/// 三阶贝塞尔曲线/// </summary>/// <param name="pos1">控制点1</param>/// <param name=private Vector3 cubicBezier(Vector3 pos1, Vector3 pos2, Vector3 pos3, Vector3 pos4, float t){Vector3 aa = pos1 + (pos2 - pos1) * t;Vector3 bb = pos2 + (pos3 - pos2) * t;Vector3 cc = pos3 + (pos4 - pos3) * t;return (aa + (bb - aa) * t) + ((bb + (cc - bb) * t) - (aa + (bb - aa) * t)) * t;}
}
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