相机角度与物体向量相交

Question

我正在尝试确定相机前向矢量与物体矢量相交的角度。抱歉，根据我的知识，这不是很容易解释，请参考附图：相机可能没有直接对准物体（OBJ），我想知道相机前向矢量（红色V1）与物体矢量（红色V2）相交的角度（图中的“？”），例如A点、B点、C点等，具体取决于相机的x旋转角度。

我尝试计算红线的归一化向量v1和v2。然后计算两个向量之间的角度https://onlinemschool.com/math/library/vector/angl/，但在测试时结果与预期值不符。

//v1
Vector3 hypoth = Camera.main.transform.forward.normalized;
//v2
Vector3 adjacent = (new Vector3(obj.transform.position.x, obj.transform.position.y, Camera.main.transform.position.z) 
                        -obj.transform.position).normalized;

float dotProd = Vector3.Dot(adjacent, hypoth);
float cosOfAngle = dotProd / (Vector3.Magnitude(adjacent) * Vector3.Magnitude(hypoth));
double radAngle = Math.Acos(cosOfAngle);
float angle = (float)((180 / Math.PI) * radAngle);

- Sergio Solorzano

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除非你执行 (obj.transform.position - new Vector3(obj.transform.position.x, obj.transform.position.y, Camera.main.transform.position.z)).normalized;，否则 adjacent 点不会 远离 obj。 - Ruzihm

如果您解释一下为什么需要角度，可能会有所帮助 - 是否需要有符号的角度？如果是这样，负角度表示什么？根据您对角度的意图，您甚至可能根本不需要计算角度。 - Ruzihm

如果您已经知道一个90度的角度，那么您能不能简单地使用180f - 90f - Vector3.Angle(camera.forward, (obj.position - camera.position).normalized) 来计算呢？ - derHugo

嗨@ruzihm，抱歉回复晚了，我出门旅行了，没法测试。你提出的解决方案可行，但我的物体高度不同，因此我的图表不准确，导致不一致。最终，我对相机前面的物体进行了射线投射，作为足够好的解决方案-这些物体足够大。非常感谢你的帮助 :) - Sergio Solorzano

Answer 1

找到v1和v2之间的夹角，这个角度与你在图表中标记的不一样：

相反，解出向量v1与垂直于向量v2的平面之间的夹角:

我们可以在Unity中使用Vector3.ProjectOnPlane将v1投影到垂直于v2的平面上，然后使用Vector3.Angle找到该投影与v1之间的角度：

Vector3 projection = Vector3.ProjectOnPlane(hypoth, adjacent); 
float angle = Vector3.Angle(projection, hypoth);

- Ruzihm

Answer 2

我有一个类似的情况，我想把地形单位的碰撞器设置在玩家喷气机的同一高度，并且必须在相机的视线上，否则当你射击地形单位时，子弹会看起来像是穿过地面上的敌人单位移动，这只适用于透视相机，对于正交相机，您可能根本不需要这样做，只需将对象设置在与相机相同的高度即可对齐所有内容。

这是我的代码

 void SetColliderLocation()
{
    // Object on the ground
    A = TerrainUnit.transform.position;
    // Camera location
    B = cam.transform.position;
    // Enemy jet height 
    height = mainPlayerTransform.position.y;
    // Unit Vector normalized between A and B
    AB_Normalized = (A - B).normalized;
    // The unit vector required to move the collider to maintain its hieght and line of sight with the camera
    unitVector = (height - A.y) / AB_Normalized.y;
    // Setting the location of the collidar .
    collidarGameObject.transform.position = (AB_Normalized * unitVector) + A;
}

我希望这与您所寻找的内容有些相似。

编辑：

如果您应用了此脚本，而不是碰撞器，您将看到盒子位置始终位于天空中的相机和地面上的物体之间，无论相机或地面上的物体是否移动。

- VectorX