Unity 模拟父子关系

准备

1. Transform.TransformPoint方法
   本地空间的点转换为世界空间的点
2. Transform.InverseTransformPoint
   世界空间的点转换到相对于变换本地空间的点
3. 四元数 q1 * q2 得到一个四元数，表示先旋转q2,再旋转q1。
4. Quaternion.Inverse得到一个四元数，表示相反方向的旋转。
   例如，如果有一个旋转四元数表示绕Y轴旋转30度，那么它的逆就是绕Y轴旋转-30度

思路

子对象和父对象不存在真实的父子关系，使用脚本模拟。

位置

获取相对点：获取子对象在世界空间的点，使用InverseTransformPoint方法将该点转换为相对于父对象本地空间的点；

更新位置：父对象位置改变，使用TransformPoint方法，将相对于父对象本地空间的点转换到世界空间，更新子对象位置。

旋转

获取相对旋转：使用Quaternion.Inverse得到父对象的逆四元数，父对象的逆四元数与子对象的四元数相乘，得到相对旋转；

更新旋转：父对象角度改变，将父对象四元数与相对四元数相乘得到相对于父对象的旋转，更新子对象旋转。

示例

using UnityEngine;

public class Lesson1 : MonoBehaviour
{
    public Transform parent;
    public Transform[] children;

    Vector3[] relativePosition;

    Quaternion[] relativeAngle;

    void Start()
    {
        relativePosition = new Vector3[children.Length];
        relativeAngle = new Quaternion[children.Length];

        for (int i = 0; i < children.Length; i++)
        {
            relativePosition[i] = parent.InverseTransformPoint(children[i].position);
            relativeAngle[i] = Quaternion.Inverse(parent.rotation) * children[i].rotation;
        }
    }

    void Update()
    {
        for (int i = 0; i < children.Length; i++)
        {
            var position = parent.TransformPoint(relativePosition[i]);
            var angle = parent.rotation * relativeAngle[i];
            children[i].SetPositionAndRotation(position, angle);
        }
    }
}