簡介
在遊戲中，攝像頭的效果是很是重要的，將會直接影響到呈如今玩家眼中的畫面，好的效果能夠直接提升玩家的遊戲體驗，給予一種身臨其境的感受。例如在一個FPS遊戲中，咱們每每須要攝像頭跟隨咱們的角色，作一些第一人稱第三人稱的切換，當角色進入室內時須要調整攝像頭位置來防止被牆擋住，在使用倍鏡時須要攝像頭觀察遠處的畫面等等。覺得要實現這些效果咱們須要編寫不少的控制代碼來控制咱們的Camera，然而再有了Cinemachine以後，一切都會變得簡單起來。html
Cinemachine是Unity在2017版本推出的一套處理Camera的組件，利用Cinemachine咱們能夠不經過敲代碼就實現不少攝像機功能。例如上面提到的那些需求，Cinemachine均可以幫咱們快速的實現，此外咱們還能夠利用Cinemachine加上Timeline，作一些過場動畫等效果。ide
官方文檔：https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.cinemachine@2.6/manual/index.html工具
咱們能夠經過Package Manager來安裝Cinemachine（以下左圖），安裝好後，在咱們的Unity工具欄就會多出一項Cinemachine的選項供咱們使用（以下右圖）。性能
注：文章中使用的是Cinemachine2.6的版本，須要Unity版本爲2018.4.17f1或者更新。測試
簡單使用
安裝好Cinemachine後，咱們來看看點擊Cinemachine菜單下的 Create Virtual Camera 以後會發生什麼，能夠發現咱們場景中多了一個名爲 CM vcam1 的GameObject，掛載着 CinemachineVirtualCamera 組件（以下左圖，後續稱爲VirtualCamera）。同時咱們的Main Camera身上也多了一個 CinemachineBrain 組件（以下右圖），這兩個組件就是咱們Cinemachine的核心了。動畫
接着咱們在場景中新建一個Cube，將這個Cube拖到VirtualCamera的Follow和Look At的設置當中。此時就會發現，咱們的Main Camera看向了咱們的Cube，而且當咱們移動Cube的時候，Camera也會跟着一塊兒移動。ui
沒有寫一行代碼，就實現了最簡單的Camera跟隨物體的功能了！spa
Blend
接着，咱們建立第二個VirtualCamera（CM vcam2），此時畫面會變爲新的VirtualCamera看見的畫面。咱們調整該VirtualCamera的座標和旋轉，從另個角度看向Cube，例以下圖。3d
而後咱們隱藏該VirtualCamera，會從新顯示CM vcam1的畫面，而後運行Unity。運行後，咱們再將CM vcam2設爲active狀態，此時能夠發現，咱們的畫面會從CM vcam1切換到CM vcam2，例以下圖：code
這個過程咱們稱之爲Blend，沒有代碼就實現了鏡頭切換（混合）的效果。
CinemachineVirtualCamera
CinemachineVirtualCamera是Cinemachine的核心組件之一，前面咱們利用了其Follow和Look At就簡單的實現了Camera的跟隨和看向物體的功能，接下來咱們來詳細的看看它各個設置的做用。
Base
先來看看以下圖這些基礎設置的含義
Status
在任什麼時候間，咱們的VirtualCamera都處於下面三種狀態中的一種：
| Live | 當前控制着Camera（帶有CinemachineBrain組件）的VirtualCamera，即處於Live狀態。當一個VirtualCamera混合到另外一個時，該過程當中，兩個VirtualCamera都處於Live狀態，當混合結束或者其餘狀況下，同一時刻內只會存在一個Live狀態下的VirtualCamera。 |
| Standby | 沒有控制着Camera的VirtualCamera，即處於Standby狀態。該狀態下的VirtualCamera仍是會一直跟隨和看向設置的目標，而且每幀都會更新。該狀態下的VirtualCamera屬於激活狀態（active與enable等於true），而且其 priority 的值小於或等於Live狀態的VirtualCamera。 注：2.6.3新增StandbyUpdate設置，能夠設置更新頻率（詳情見下） |
| Disabled | 當VirtualCamera屬於未激活狀態（active或enable等於false），即處於Disable狀態。該狀態下沒有任何的性能消耗，即不會控制Camera，不會跟隨目標，不會每幀更新等。不過若是該VirtualCamera參與混合或者被Timeline調用，那麼依舊能夠控制Camera |
Solo按鈕：選中該按鈕，能夠將當前的VirtualCamera臨時的設置爲Live狀態，幫助咱們查看對應的鏡頭效果。
Game Window Guides
開啓後，會在Game視圖中顯示一些輔助線（以下圖）。這些輔助線會在VirtualCamera看向（Look At）一個指定的GameObject而且Aim設置爲Composer或Group Composer或者跟隨（Follow）一個指定的目標而且Body設置爲Framing Transposer時出現。
注：該設置應用於全部的VirtualCamera，例如咱們在其中一個VirtualCamera開啓或關閉該功能，那麼全部的VirtualCamera的該項設置都會開啓或關閉。
Save During Play
開啓後，能夠在運行狀態下直接保存咱們對VirtualCamera設置的修改，而不須要咱們經過複製粘貼的方式來記住這些修改了的屬性。
注：和Game Window Guides同樣，是一個應用於全部VirtualCamera的設置。
Priority
權重，值越大說明優先權越高。例如：一個非Live狀態的VirtualCamera，當其Priority值大於等於當前Live狀態下VirtualCamera而且本身屬於激活狀態，那麼CinemachineBrain會選擇它做爲新的Live狀態的VirtualCamera。
注：使用Timeline處理VirtualCamera時，該屬性不起做用
Follow
跟隨目標，即VirtualCamera會跟着設置的目標移動而移動。會根據Live狀態的VirtualCamera所設置的目標結合Body中的設置來更新Camera的Position。若不設置目標，Camera的Position就會與VirtualCamera同步。例如咱們能夠用Timeline來給VirtualCamera添加動畫，而後Camera也會產生相同效果。
Look At
看向目標，即Camera看向的目標（Transform.LookAt）。會根據Live狀態的VirtualCamera所設置的目標結合Aim中的設置來更新Camera的Rotation。若不設置目標，Camera的Rotation就會與VirtualCamera同步。
Standby Update
設置處於Standby狀態的VirtualCamera的更新頻率（2.6.3新增），有以下三個選項
| Always | 每幀更新 |
| Never | 不更新 |
| Round Robin | 偶爾更新，具體更新頻率取決於Standby狀態的VirtualCamera數量 |
Lens
以下三個設置和Camera中的相同設置所對應，Camera中的值會跟此同步。例如一個帶有CinemachineBrain的Camera，當它對應的Live狀態的VirtualCamera的FOV值改成77，那麼Camera中的FOV值也會相應的變爲77。
| Field Of View | FOV，控制Camera的視窗大小 |
| Near Clip Plane | Camera最近能看見的距離 |
| Far Clip Plane | Camera最遠能看見的距離 |
Presets：在Field Of View右側有個小的下拉框，點擊Edit Presets能夠新建或修改用作預設的Asset文件。Lens Presets Asset文件內容以下：
Presets能夠幫助咱們快速的設置FOV等屬性。
Dutch：用於修改Camera中Rotating的z軸值，取值範圍 -180~180 。
Transitions
2.6.3新增
BlendHint
從最開始的例子中能夠看見，當一個VirtualCamera混合到另外一個VirtualCamera的過程當中，Camera會有一個行徑的路線，而且伴隨着Camera的旋轉。該設置能夠選擇混合到該VirtualCamera或從該VirtualCamera混合到別的時的路線方式。
| None | 座標和朝向以一種標準的線性混合 |
| SphericalPosition | 若是兩個VirtualCamera有共同的LookAt目標，那麼座標的行徑路線會像在圓的面上同樣。 |
| CylindricalPosition | 若是兩個VirtualCamera有共同的LookAt目標，那麼座標的行徑路線會像在圓柱的面上同樣。 |
| ScreenSpaceAimWhenTargetsDiffer | Standard linear position blend, radial blend between LookAt targets |
Inherit Position：開啓時，當VirtualCamera狀態變爲Live時，則會繼承上一個Live狀態的VirtualCamera的Position信息。
On Camera Live：回調
Body
Body的設置主要用於指定VirtualCamera的移動規則，主要有以下七大類：
| Do nothing | 不移動VirtualCamera |
| 3rd Person Follow | 適用於第三人稱或第一人稱的跟隨效果 |
| Framing Transposer | 根據Follow設置的目標，以固定的屏幕空間關係移動 |
| Hard Lock To Target | 根據Follow設置的目標，以固定的關係移動 |
| Orbital Transposer | 根據Follow設置的目標，以可變的關係移動，例如能夠選擇接收玩家的輸入 |
| Tracked Dolly | 沿着預先設置的路徑移動 |
| Transposer | 根據Follow設置的目標，以固定的關係移動 |
因爲不一樣的設置擴展出來的參數很是之多，這邊就不作過多的介紹了，簡單介紹幾個常見的設置，其餘設置請你們自行查閱文檔，若後續有使用到也會進行介紹。
Binding Mode
該選項主要影響VirtualCamera的偏移（Offset）和阻尼（Damping）的計算方式，有如下幾種座標空間供選擇：
| Lock To Target | VirtualCamera相對於Follow目標的模型空間計算偏移，當目標旋轉，Camera也會跟着旋轉，保持偏移量不變。 |
| Lock To Target With World Up | 與Lock To Target不一樣的是，該模式下會忽略模型的x和z的轉動，只有y軸轉動時，Camera纔會跟着旋轉 |
| Lock To Target No Roll | 與Lock To Target不一樣的是，該模式下會忽略模型的z的轉動，當x或y軸轉動時，Camera會跟着旋轉 |
| Lock To Target On Assign | 測試時感受和Lock To Target沒什麼區別，待定。。。 |
| World Space | VirtualCamera在世界座標中相對於Follow目標原點的計算偏移，當目標旋轉時，VirtualCamera的位置不會發生變化 |
| Simple Follow With World Up | VirtualCamera在世界座標中相對於Follow目標在世界座標中移動的方向的計算偏移和阻尼（不受在Y軸移動影響），例如一開始Camera在目標的世界座標z軸負方向位置，當目標向世界座標x軸正方向移動時，Camera會慢慢移動到目標的世界座標x軸負方向位置。相似於小弟在屁股後面跟着的效果 |
注：單獨測試跟隨效果的時候最好不要設置Look At目標，以防干擾。
Damping
阻尼，數值越小，Camera響應的越快。當Damping設置爲0時，Camera會和目標同步運動，若Damping大於0，Camera的運動會慢於目標。
| X Damping | 維持offset的x軸值時的阻尼 |
| Y Damping | 維持offset的y軸值時的阻尼 |
| Z Damping | 維持offset的z軸值時的阻尼 |
| Pitch Damping | 當目標沿自身x軸轉動時，Camera跟隨目標時的阻尼 |
| Yaw Damping | 當目標沿自身y軸轉動時，Camera跟隨目標時的阻尼 |
| Roll Damping | 當目標沿自身z軸轉動時，Camera跟隨目標時的阻尼 |
Aim
Aim的設置主要用於指定VirtualCamera的旋轉規則，主要有以下六大類：
| Do nothing | 不對Virtual Camera作任何旋轉 |
| Composer | 保持Camera始終看向目標 |
| Group Composer | 可使Camera看向多個目標，若是看向的目標是Cinemachine Target Group，會自動調整Camera的FOV和距離，來確保組裏的全部對象都能被看見 |
| Hard Look At | 保持Look At的目標始終在屏幕中間，該選項沒有額外的設置 |
| POV | 經過用戶輸入來旋轉Virtual Camera |
| Same As Follow Target | Virtual Camera的Rotation值保持和Follow目標的Rotation值相同（所以使用此模式必須設置Follow目標）。若是咱們Body選擇的是Hard Lock to Target，那麼就能夠經過Follow的目標來控制Camera的路徑和旋轉 |
Noise
噪點，使用該屬性能夠利用Virtual Camera模擬Camera抖動的效果。Cinemachine中有一個名爲 Basic Multi Channel Perlin 的組件，能夠利用Perlin noise來移動Virtual Camera（Perlin noise是一種能夠經過天然行爲計算隨機運動的技術）。
Noise Profile
Basic Multi Channel Perlin組件須要設置一個配置文件，每一個配置文件都屬於一個Asset，用來定義隨着時間變化的噪點行爲。
Cinemachine自帶了幾個配置文件，咱們能夠編輯它們或者建立本身的配置文件，內容以下：
Pivot Offset
當相機由於抖動旋轉時，偏移相機中心點的座標。（2.6.3新增）
Amplitude Gain
振幅，該值會與Profile中設置的Amplitude值相乘，例如設置爲1，等於使用Profile中設置的Amplitude。
Amplitude值越大，則抖動的幅度會越大。
Frequency Gain
頻率，該值會與Profile中設置的Frequency值相乘，例如設置爲1，等於使用Profile中設置的Frequency。
Frequency值越大，則抖動的速度會越快。
Extensions
該部份內容較多，留到後續講解。
CinemachineBrain
CinemachineBrain是Cinemachine中另外一個核心組件，能夠稱之爲大腦。它掛載在Camera上，監控着場景中全部active狀態（Live和Standby）的VirtualCamera。若一個inactive狀態的VirtualCamera，其Priority值大於等於當前Live狀態的VirtualCamera，當咱們將其設置爲active狀態，那麼CinemachineBrain就會選擇它做爲新的Live狀態的VirtualCamera。咱們可使用這種方法來實現鏡頭的切換。
注：咱們也可使用Timeline來控制VirtualCamera，這種狀況Timeline的處理邏輯會覆蓋CinemachineBrain的。
CinemachineBrain的設置以下：
Show Debug Text
開啓後會在Game視圖中顯示當前Live狀態下的VirtualCamera的文本信息，如圖：
Show Camera Frustum
開啓後在Scene視圖中會始終顯示Camera的視錐體。
Ignore Time Scale
使VirtualCamera響應用戶的輸入和阻尼時忽視TimeScale的設置。
World Up Override
用於指定VirtualCamera在世界空間中向上的向量，若爲空，則爲世界空間中Y軸的方向，即 (0, 1, 0)。不然使用設置的目標的Y軸的方向。使用好該設置對於避免萬向節鎖（gimbal-lock）很是重要。
Update Method
VirtualCamera更新位置和旋轉的方式
| Fixed Update | VirtualCamera的更新與物理模塊同步 |
| Late Update | 在MonoBehaviour的LateUpdate中更新 |
| Smart Update | 每一個VirtualCamera根據其目標的更新方式來更新，推薦使用。 |
| Manual Update | VirtualCamera不會自動更新，必須咱們手動的調用ManualUpdate()來更新（應該在Camera跟隨或看向的目標移動後調用） |
注：Smart Update具體是經過UpdateTracker實現的。在必定時間內（UpdateStatus.kWindowSize = 30，即30幀內），經過調用UpdateTracker.OnUpdate(UpdateTracker.UpdateClock)，能夠計算出VirtualCamera的目標在fixedUpdate移動次數多仍是在lateupdate移動的次數多，用來判斷下一段時間用fixedUpdate仍是lateUpdate。具體能夠看UpdateTracker.OnUpdate方法。
Blend Update Method
主攝像機混合和更新的時機
| Fixed Update | 僅在Update Method使用的是Fixed Update而且在混合時發現劇烈震動時使用 |
| Late Update | 在MonoBehaviour的LateUpdate中出來，推薦使用 |
Default Blend
用於設置兩個VirtualCamera混合的方式，除Cut外，其它方式可在後面設置一個混合的持續時間。
| Cut | 瞬切，立馬顯示下個VirtualCamera的畫面 |
| Ease In Out | S型曲線，混合開始和結束時比較平滑（慢->勻速->慢） |
| Ease In | 混合結束時比較平滑（勻速->慢） |
| Ease Out | 混合開始時比較平滑，而後勻速到結束（慢->勻速） |
| Hard In | 混合開始時很很慢（從超級慢開始加速） |
| Hard Out | 混合結束時很很慢（從較快速度減速到超級慢） |
| Linear | 勻速移動 |
| Custom | 自定義混合曲線 |
Custom Blends
在前面的設置中，設置的是全部的VirtualCamera的混合方式，可是假如當咱們的場景中有多個VirtualCamera，而且不一樣的VirtualCamera之間的混合方式不盡相同的時候，就須要經過該屬性來設置不一樣VirtualCamera之間的混合方式了。會生成一個Asset用來存儲數據，具體設置以下。
Camera Cut Event
當一個VirtualCamera變爲Live狀態，而且其混合方式爲Cut的狀況下觸發
brain.m_CameraCutEvent.AddListener(CameraCutEvent);
void CameraCutEvent(CinemachineBrain brain)
{
Debug.Log(brain);
}
Camera Activated Event
當一個VirtualCamera變爲Live狀態時觸發，若帶有混合，則觸發在混合開始的第一幀。
brain.m_CameraActivatedEvent.AddListener(CameraActivatedEvent);
//第一個參數爲新的Live狀態的VirtualCamera，第二個參數爲上一個Live狀態的VirtualCamera
void CameraActivatedEvent(ICinemachineCamera liveCamera, ICinemachineCamera lastCamera)
{
Debug.Log(liveCamera);
Debug.Log(lastCamera);
}
Cinemachine鼓勵咱們多建立VirtualCamera，由於VirtualCamera只會消耗很小的性能。咱們能夠將除了正在使用的VirtualCamera都關閉，來達到最佳的性能。
也建議一個鏡頭使用一個VirtualCamera，例如兩個角色對話的過場動畫，咱們可使用三個VirtualCamera，一個看向兩個角色中間，另外兩個分別給角色特寫，而後利用Timeline來同步聲音和VirtualCamera。例如一開始開啓着看向屏幕中間的VirtualCamera，當其中一個角色須要單獨特寫的時候，再開啓對應的VirtualCamera，當不須要特寫的時候關閉，鏡頭就又會回到看向屏幕中間的VirtualCamera。
暫時先只介紹了具體參數含義，後續將介紹更多的使用情景