【Unity基础】Unity中拖拽3D物体的过程分析和实现方法

我们先来分析一下Unity中拖拽物体的过程：

第一步：先检测拖拽的输入方式，可以鼠标，触摸，可以用InputManager输入，也可以 使用InputSystem输入

第二步：获取触碰点的位置，并计算offset。

第三步：在每一帧里改变物体的位置。

其实3D物体拖拽的过程可以分为上面几个清晰的步骤，而每一步都有不同的方法可以选择，尤其是在第一步和第二步，你可以根据项目需求和输入方式的不同选择合适的实现方法。下面，我会根据你的描述，对每个步骤和方法做一个详细的拆解。

第一步：检测拖拽的输入方式

这一阶段主要是检测用户的输入，具体输入方式可以有很多种，每种方式有不同的事件方法或API调用：

1. 鼠标输入：

   • OnMouseDown 和 OnMouseDrag：通过 Unity 自带的 MonoBehaviour 事件，适用于鼠标操作。这种方式简单直观，但对于复杂的拖拽控制可能不够灵活。

     void OnMouseDown() {
         // 记录点击时的偏移量
     }
     
     void OnMouseDrag() {
         // 获取新的鼠标位置，并移动物体
     }

   • Input.GetMouseButtonDown 和 Input.GetMouseButton ：通过 Input 类手动检查鼠标按钮的状态。适用于需要手动控制输入事件的场景，能够精细控制鼠标输入。

     if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
         // 鼠标按下时记录位置
     }
     if (Input.GetMouseButton(0)) {
         // 鼠标拖动时更新位置
     }

2. Event System (UI)：

   • OnBeginDrag，OnDrag，OnEndDrag

     ：这些方法来自

     IDragHandler
     

     接口，适合需要与 Unity 的

     EventSystem
     

     一起工作的项目。这种方式适用于有 UI 或需要流畅交互的场景。

     public void OnBeginDrag(PointerEventData eventData) {
         // 拖拽开始，记录偏移
     }
     
     public void OnDrag(PointerEventData eventData) {
         // 拖拽过程中，根据触摸点移动物体
     }
     
     public void OnEndDrag(PointerEventData eventData) {
         // 拖拽结束
     }

3. 触摸输入（适用于移动设备）：

   • OnTouchBegin 和 OnTouchMoved

     ：适用于移动设备的触摸输入。这种方式通常与移动端游戏或应用的触摸交互配合使用，特别是多点触控的场景。

     void OnTouchBegin() {
         // 获取触摸开始的位置信息
     }
     
     void OnTouchMoved() {
         // 获取触摸移动的位置信息，并更新物体位置
     }

4. 新输入系统（Input System）：

   • Mouse.current.leftButton.wasPressedThisFrame

     ：使用 Unity 的新输入系统，可以精确控制鼠标、触摸等各种输入设备。

     if (Mouse.current.leftButton.wasPressedThisFrame) {
         // 鼠标按下
     }

第二步：获取触碰点的位置并计算 offset

获取触碰点的位置是拖拽的关键。在 3D 场景中，通常会使用射线检测（Raycasting）或将屏幕空间的触摸位置转换为世界空间来实现。

1. 使用 Camera.main.ScreenToWorldPoint： 将触摸或鼠标位置从屏幕空间转换为世界空间，适用于你有准确的摄像机信息，并希望直接获取物体在世界空间的位置。

   Vector3 touchPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
   Vector3 offset = transform.position - touchPosition;

2. 使用 Raycast： 使用射线检测可以在 3D 场景中更精确地判断鼠标点击的物体，并通过射线交点来计算物体的新位置。射线通常从摄像机位置发出，穿过鼠标或触摸点。

   Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
   RaycastHit hit;
   if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
       Vector3 touchPosition = hit.point;
       Vector3 offset = transform.position - touchPosition;
   }

第三步：改变物体的位置

一旦得到了触碰点和 offset，可以通过直接修改物体的位置来实现拖拽效果。

1. 直接设置物体位置： 通过将物体的位置设置为新的触摸或鼠标位置来完成拖拽。你需要确保物体的位置在物理世界中平滑移动。

   Vector3 targetPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition) + offset;
   transform.position = targetPosition;

2. 使用 Rigidbody 移动： 如果你的物体有 Rigidbody 组件，并且需要物理反馈（比如碰撞或惯性效果），可以使用物理方法来更新物体的位置。

   Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
   Vector3 targetPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition) + offset;
   rb.MovePosition(targetPosition);

组合方式

根据输入方式和具体需求，第一步和第二步会有不同的组合方式。以下是一些可能的组合：

1. 鼠标输入 + Camera.main.ScreenToWorldPoint：适合基础的桌面端拖拽，无需复杂的射线检测。
2. 鼠标输入 + Raycast：适合需要精确控制和碰撞检测的拖拽，特别是在3D空间中。
3. Event System + Camera.main.ScreenToWorldPoint ：适合有 UI 交互需求的拖拽，能够结合 Unity 的 EventSystem。
4. 触摸输入 + Camera.main.ScreenToWorldPoint：适合移动设备，简化触摸位置的转换。
5. 触摸输入 + Raycast：适合在 3D 空间中实现触摸拖拽，支持碰撞和精确位置控制。
6. 新输入系统 + Raycast 或 Camera.main.ScreenToWorldPoint：适合支持多种输入设备的场景，能够灵活处理各种设备输入。

我们先将拖拽过程分为这些步骤：检测输入方式、计算触碰点位置、更新物体位置。通过不同的组合，能够满足不同的项目需求。

以下是几种常见的拖拽实现方式，结合上面提到的组合进行分析，并给出优缺点和适用场景：

1. 鼠标输入 + Camera.main.ScreenToWorldPoint

这种方式简单直观，适用于基础的桌面端拖拽，不需要过多的物理处理和碰撞检测。

示例代码：

private Vector3 offset;
private bool isDragging = false;

void OnMouseDown() {
    // 记录初始偏移量
    offset = transform.position - Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
    isDragging = true;
}

void OnMouseDrag() {
    if (isDragging) {
        Vector3 targetPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition) + offset;
        targetPosition.z = 0; // 确保拖拽物体在二维平面上移动
        transform.position = targetPosition;
    }
}

void OnMouseUp() {
    isDragging = false;
}

优点：

• 简单易懂 ：只需要使用 OnMouseDown 和 OnMouseDrag 事件进行处理。
• 性能较好：不需要复杂的射线检测或物理计算，适合简单的拖拽需求。
• 适合桌面端：特别适用于桌面端的鼠标操作。

缺点：

• 缺乏物理反馈：没有物理碰撞的处理，不能模拟物体与其他物体的碰撞反应。
• 限制性较强：仅适用于鼠标操作，不能直接支持多点触控等复杂输入设备。

适用场景：

• 简单的 2D 游戏或桌面应用中的拖拽需求。
• 不需要物理交互或碰撞检测的场景。

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2. 鼠标输入 + Raycast

这种方式通过射线检测来判断鼠标点击的位置，适用于3D场景中需要精确控制拖拽对象的情况。

示例代码：

private Vector3 offset;
private bool isDragging = false;

void Update() {
    if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
            offset = hit.point - transform.position;
            isDragging = true;
        }
    }

    if (isDragging && Input.GetMouseButton(0)) {
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
            Vector3 targetPosition = hit.point + offset;
            transform.position = targetPosition;
        }
    }

    if (Input.GetMouseButtonUp(0)) {
        isDragging = false;
    }
}

优点：

• 精确控制：使用射线检测可以精确控制拖拽物体与其他物体的交互。
• 适用于3D场景：特别适合需要对物体进行 3D 拖拽的场景。
• 支持碰撞检测：能够通过射线检测与其他物体碰撞，适应复杂场景。

缺点：

• 性能开销：射线检测会占用一定的性能，尤其是在复杂场景中。
• 需要物理组件：射线检测对物体的碰撞需要依赖物理引擎，可能增加开发复杂性。

适用场景：

• 3D 游戏中的物体拖拽，特别是涉及到复杂的物理交互或物体间的碰撞。
• 需要精准控制鼠标与物体交互的场景。

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3. Event System + OnBeginDrag, OnDrag, OnEndDrag

使用 Unity 的 EventSystem 来处理拖拽，可以实现更加流畅的交互体验，特别适合有 UI 或复杂交互需求的场景。

示例代码：

using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;

public class Draggable : MonoBehaviour, IBeginDragHandler, IDragHandler, IEndDragHandler {
    private Vector3 offset;

    public void OnBeginDrag(PointerEventData eventData) {
        // 记录初始偏移
        offset = transform.position - Camera.main.ScreenToWorldPoint(eventData.position);
    }

    public void OnDrag(PointerEventData eventData) {
        Vector3 targetPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(eventData.position) + offset;
        targetPosition.z = 0; // 确保物体在 2D 平面内
        transform.position = targetPosition;
    }

    public void OnEndDrag(PointerEventData eventData) {
        // 结束拖拽
    }
}

优点：

• 流畅的交互体验 ：通过 EventSystem 处理拖拽，能够确保UI和物体拖拽的流畅体验。
• 易于扩展：支持与其他 UI 元素的交互，能够轻松集成到复杂的 UI 系统中。
• 自动处理交互：不需要手动编写输入检测代码，EventSystem 会自动管理输入事件。

缺点：

• 依赖 EventSystem：需要依赖 Unity 的 EventSystem，且实现稍微复杂一些。
• 限制于 UI 系统：适用于与 UI 组件的交互，复杂的 3D 场景中可能不太适用。

适用场景：

• 需要与 UI 元素交互的拖拽场景，例如 UI 控件、按钮等。
• 需要流畅拖拽体验且项目中已经在使用 EventSystem。

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4. 触摸输入 + Camera.main.ScreenToWorldPoint

适用于移动设备，处理触摸输入来实现物体的拖拽，尤其适合简单的触摸拖拽。

示例代码：

private Vector3 offset;
private bool isDragging = false;

void Update() {
    if (Input.touchCount > 0 && Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Began) {
        // 触摸开始
        Vector3 touchPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.GetTouch(0).position);
        offset = transform.position - touchPosition;
        isDragging = true;
    }

    if (isDragging && Input.touchCount > 0) {
        // 触摸拖拽
        Vector3 touchPosition = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.GetTouch(0).position);
        transform.position = touchPosition + offset;
    }

    if (Input.touchCount > 0 && Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Ended) {
        // 触摸结束
        isDragging = false;
    }
}

优点：

• 适用于移动设备：专为触摸屏设备设计，支持多点触控和手势操作。
• 简单易用：类似于鼠标拖拽的方式，易于实现。

缺点：

• 触摸精度问题：在某些情况下，触摸输入的精度可能不如鼠标，尤其在快速移动时。
• 设备限制：不适用于桌面设备，局限性较强。

适用场景：

• 移动设备上的拖拽需求，特别是平板、手机等触摸屏设备。
• 不需要复杂物理反馈的应用。

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5. 新输入系统 + Raycast 或 Camera.main.ScreenToWorldPoint

使用 Unity 新输入系统来处理多种输入设备，适合需要支持多种设备（如鼠标、触摸、手柄）的拖拽场景。

示例代码：

using UnityEngine.InputSystem;

private Vector3 offset;
private bool isDragging = false;

void Update() {
    if (Mouse.current.leftButton.wasPressedThisFrame) {
        // 开始拖拽
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Mouse.current.position.ReadValue());
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
            offset = hit.point - transform.position;
            isDragging = true;
        }
    }

    if (isDragging && Mouse.current.leftButton.isPressed) {
        // 拖拽中
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Mouse.current.position.ReadValue());
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
            Vector3 targetPosition = hit.point + offset;
            transform.position = targetPosition;
        }
    }

    if (Mouse.current.leftButton.wasReleasedThisFrame) {
        // 结束拖拽
        isDragging = false;
    }
}

优点：

• 多设备支持：可以处理鼠标、触摸、手柄等不同输入设备。
• 灵活性强：能够轻松适配不同类型的输入设备，适合跨平台开发。

缺点：

• 需要新输入系统：如果项目还没有集成新输入系统，可能需要额外的学习成本和配置。
• 复杂性较高 ：相比于传统的 Input 方式，代码实现可能会稍显复杂。

适用场景：

• 需要支持多种输入设备

的项目，如PC、移动端和游戏机。

• 跨平台应用，特别是需要处理多种输入设备的场景。

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总结

拖拽方式	优点	缺点	适用场景
鼠标输入 + ScreenToWorldPoint	简单易懂，性能较好	缺乏物理反馈，限制于鼠标输入	适合桌面端简单的 2D 游戏或应用
鼠标输入 + Raycast	精确控制，支持碰撞检测	性能开销较大，依赖物理引擎	3D 游戏中的精确物体拖拽，带碰撞检测
Event System + OnBeginDrag	流畅的交互体验，易于扩展	依赖 EventSystem，实现稍复杂	UI 交互或需要 EventSystem 支持的拖拽场景
触摸输入 + ScreenToWorldPoint	简单易用，适合移动设备	触摸精度较低，设备限制较强	移动设备上的简单拖拽，适合触摸屏设备
新输入系统 + Raycast 或 ScreenToWorldPoint	支持多设备输入，灵活适应多平台	需要配置新输入系统，代码稍复杂	多设备支持的应用，跨平台项目，支持鼠标和触摸输入