UnityUI或3D场景如何实现跟随手机陀螺仪的晃动效果

小编给大家分享一下UnityUI或3D场景如何实现跟随手机陀螺仪的晃动效果，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！

需求

当游戏显示3d场景及其UI的时候。玩家左右晃动手机的时候，UI界面会随之左右偏移。上下晃动的时候，3D场景会随之上下偏移。手机停止晃动的时候，如若偏移的UI或场景，停顿一会后自动恢复到初始默认位置。

分析

首先本文功能应对的是横屏游戏（竖屏游戏的话也差不多一样，大家自己拓展下），假设当我们拿起手机玩游戏，手机会有四个部位，分别为左手拿的左手边和右手拿的右边，以及屏幕内容的上方和下方（下文中会用左手边，右手边，上方，下方来描述）。每个部位的倾斜都会造成UI或场景的偏移效果

我们可以先用一个枚举来定义这四个部位的倾斜情况

public enum EGyroType{ NoRotate,//不旋转 ToUp,//手机下方向上倾斜 ToDown,//手机下方向下倾斜 ToLeft,//左手边向下倾斜 ToRight,//右手边向下倾斜}

接着我们可以使用Unity的陀螺仪接口Input.gyro的一些属性，来判断当前手机的倾斜状态，Gyroscope有如下属性：

我用到enabled和gravity两个属性，enabled用于打开或者关闭陀螺仪功能，而gravity返回的是一个Vector3变量，具体情况对应的返回值，通过打印Log在android手机上显示如下（横屏游戏，纪录了某种情况下的某个不特定的角度的gravity值）：

当手机横着屏幕朝上水平放置在桌上的时候，返回值为：(0.0, 0.0, -1.0)

上下倾斜：

当手机下方向上倾斜时，某个角度（转角小于90度）的返回值为：(0.0, 0.4, -0.9)，角度再大的话屏幕的内容会翻转过来。

当手机下方向下倾斜时，某个角度（转角小于90度）的返回值为：(0.0, -0.5, -0.9)，转角为90度时：(0.0, -1.0, 0.0)，转角在90度到180度中时：(0.0, -0.8, 0.6)，180度时即屏幕正朝下为：(0.0, 0.0, 1.0)，若角度再大一点为：(0.0, 0.3, 0.9)，直至屏幕内容翻转过来。

我们可以发现

1.当 z < 0 , y > 0：当y的值变大则为ToUp，变小则为ToDown

2.当 z < 0 , y < 0：当y的值变大则为ToUp，变小则为ToDown

3.当 z >0 , y < 0：当y的值变大则为ToDown，变小则为ToUp

4.当 z >0 , y >0：当y的值变大则为ToDown，变小则为ToUp

5.当 z <0 变为 z >0，则为ToDown，反之则为ToUp

前四条总结下来就是，当 z < 0，y的值变大则为ToUp，变小则为ToDown。当 z >0，y的值变大则为ToDown，变小则为ToUp

左右倾斜：

当手机左手边向下倾斜时，某个角度（转角小于90度）的返回值为：(-0.2, 0.0, -1.0)，转角为90度时：(-1.0, 0.0, 0.0)，转角在90度到180度中时：(-0.6, 0.0, 0.8)

当手机右手边向下倾斜时，某个角度（转角小于90度）的返回值为：(0.6, 0.0, -0.8)，转角为90度时：(1.0, 0.0, 0.0)，转角在90度到180度中时：(0.8, 0.0, 0.5)

可以总结出

1.当 z < 0 , x < 0：当x的值变小则为ToLeft，变大则为ToRight

2.当 z >0 , x < 0：当x的值变大则为ToLeft，变小则为ToRight

3.当 z <0 , x >0：当x的值变大则为ToRight，变小则为ToLeft

4.当 z >0 , x >0：当x的值变小则为ToRight，变大则为ToLeft

即，当 z < 0，x的值变小则为ToLeft，变大则为ToRight。当 z >0，x的值变大则为ToLeft，变小则为ToRight

5.当 z < 0 变为z >0，若 x < 0 则为ToLeft，否则则为ToRight

6.当 z >0 变为z <0，若 x < 0 则为ToRight，否则则为ToLeft

然后我们可以根据这些性质推断出手机的当前状态，然后去执行我们想要执行的操作。

根据需求，无论是移动物体，还是转动摄像机来达到偏移的效果，都会有一个最大偏移值，偏移速度，不转动的时候等待的一个间隔时间，这几个参数需要设置。

具体实现

首先我们写一个脚本GyroManager，挂载在场景的一个GameObject上（也可以处理成为单例，在别处调用里面的Start，Update方法），用来每帧检测当前的手机状态，并调用对应状态的注册事件。

using System;using UnityEngine; public enum EGyroType{ NoRotate,//不旋转 ToUp,//手机下方向上倾斜 ToDown,//手机下方向下倾斜 ToLeft,//左手边向下倾斜 ToRight,//右手边向下倾斜} public class GyroManager : MonoBehaviour{ Gyroscope mGyro;//陀螺仪 Vector2 mCurrentLandscapeGyroValue, mCurrentPortraitGyroValue;//当前的水平垂直的gravity值 Vector2 mLastLandscapeGyroValue, mLastPortraitGyroValue;//上一次的水平垂直的gravity值  public EGyroType LandscapeEGyroType, PortraitEGyroType;//手机的水平垂直状态 float mPrecision = 0.015f;//精度，若前后两次gravity值在精度内，则认为当前没有旋转 public int LandscapeGyroDifference, PortraitGyroDifference;//模拟的一个旋转速度，gravity值差异越大，则该值越大  bool mIsEnable;//是否开启陀螺仪  private void Start() {  mGyro = Input.gyro;  SetGyroEnable(true); }  //每种状态下需要执行的事件 public Action LandscapeTransToDefault; public Action<int> LandscapeTransToAdd; public Action<int> LandscapeTransToReduce;  public Action PortraitTransToDefault; public Action<int> PortraitTransToAdd; public Action<int> PortraitTransToReduce;  public void ResetLandscape() {  LandscapeEGyroType = EGyroType.NoRotate;  SetLandScapeValue();  mLastLandscapeGyroValue = mCurrentLandscapeGyroValue;  LandscapeGyroDifference = 0; }  public void ResetPortrait() {  PortraitEGyroType = EGyroType.NoRotate;  SetPortraitValue();  mLastPortraitGyroValue = Vector2.zero;  PortraitGyroDifference = 0; }  void Update() {  if (mIsEnable)  {   GetEGyroType();    //根据解析出来的手机状态，执行对应事件   if (LandscapeEGyroType == EGyroType.ToLeft)   {    LandscapeTransToReduce?.Invoke(LandscapeGyroDifference);   }   else if (LandscapeEGyroType == EGyroType.ToRight)   {    LandscapeTransToAdd?.Invoke(LandscapeGyroDifference);   }   else   {    LandscapeTransToDefault?.Invoke();   }    if (PortraitEGyroType == EGyroType.ToDown)   {    PortraitTransToReduce?.Invoke(PortraitGyroDifference);   }   else if (PortraitEGyroType == EGyroType.ToUp)   {    PortraitTransToAdd?.Invoke(PortraitGyroDifference);   }   else   {    PortraitTransToDefault?.Invoke();   }  } }  //开启或关闭陀螺仪 public void SetGyroEnable(bool isEnable) {  if (mIsEnable != isEnable)  {   mIsEnable = isEnable;   ResetLandscape();   ResetPortrait();   mGyro.enabled = isEnable;  } }  //解析当前手机状态 public void GetEGyroType() {  SetLandScapeValue();  //Landscape  if (IsEquals(mCurrentLandscapeGyroValue.x, mLastLandscapeGyroValue.x, true))  {   LandscapeEGyroType = EGyroType.NoRotate;   LandscapeGyroDifference = 0;  }  else  {   LandscapeGyroDifference = (int)(Mathf.Abs(mCurrentLandscapeGyroValue.x - mLastLandscapeGyroValue.x) * 60);    if (mCurrentLandscapeGyroValue.y < 0 && mLastLandscapeGyroValue.y < 0)   {    //当 z < 0，x的值变小则为ToLeft，变大则为ToRight    if (mCurrentLandscapeGyroValue.x < mLastLandscapeGyroValue.x)    {     LandscapeEGyroType = EGyroType.ToLeft;    }    else    {     LandscapeEGyroType = EGyroType.ToRight;    }   }   else if (mCurrentLandscapeGyroValue.y > 0 && mLastLandscapeGyroValue.y > 0)   {    //当 z > 0，x的值变大则为ToLeft，变小则为ToRight    if (mCurrentLandscapeGyroValue.x < mLastLandscapeGyroValue.x)    {     LandscapeEGyroType = EGyroType.ToRight;    }    else    {     LandscapeEGyroType = EGyroType.ToLeft;    }   }   else   {    if (mCurrentLandscapeGyroValue.y < mLastLandscapeGyroValue.y)    {     //当 z < 0 变为 z > 0，若 x < 0 则为ToLeft，否则则为ToRight     if (mCurrentLandscapeGyroValue.x > 0)     {      LandscapeEGyroType = EGyroType.ToLeft;     }     else     {      LandscapeEGyroType = EGyroType.ToRight;     }    }    else    {     //当 z > 0 变为 z<0，若 x< 0 则为ToRight，否则则为ToLeft     if (mCurrentLandscapeGyroValue.x < 0)     {      LandscapeEGyroType = EGyroType.ToLeft;     }     else     {      LandscapeEGyroType = EGyroType.ToRight;     }    }   }  }  mLastLandscapeGyroValue = mCurrentLandscapeGyroValue;   SetPortraitValue();  //Portrait  if (IsEquals(mCurrentPortraitGyroValue.x, mLastPortraitGyroValue.x, false))  {   PortraitEGyroType = EGyroType.NoRotate;   PortraitGyroDifference = 0;  }  else  {   PortraitGyroDifference = (int)(Mathf.Abs(mCurrentPortraitGyroValue.x - mLastPortraitGyroValue.x) * 60);    if (mCurrentPortraitGyroValue.y < 0 && mLastPortraitGyroValue.y < 0)   {    //当 z< 0，y的值变大则为ToUp，变小则为ToDown    if (mCurrentPortraitGyroValue.x < mLastPortraitGyroValue.x)    {     PortraitEGyroType = EGyroType.ToDown;    }    else    {     PortraitEGyroType = EGyroType.ToUp;    }   }   else if (mCurrentPortraitGyroValue.y > 0 && mLastPortraitGyroValue.y > 0)   {    //当 z > 0，y的值变大则为ToDown，变小则为ToUp    if (mCurrentPortraitGyroValue.x < mLastPortraitGyroValue.x)    {     PortraitEGyroType = EGyroType.ToUp;    }    else    {     PortraitEGyroType = EGyroType.ToDown;    }   }   else   {    //当 z<0 变为 z > 0，则为ToDown，反之则为ToUp    if (mCurrentPortraitGyroValue.y < mLastPortraitGyroValue.y)    {     //>0 变 <0     PortraitEGyroType = EGyroType.ToUp;    }    else    {     PortraitEGyroType = EGyroType.ToDown;    }   }  }  mLastPortraitGyroValue = mCurrentPortraitGyroValue; }  //读取gravity值 public void SetLandScapeValue() {  mCurrentLandscapeGyroValue.x = mGyro.gravity.x;  mCurrentLandscapeGyroValue.y = mGyro.gravity.z; }  public void SetPortraitValue() {  mCurrentPortraitGyroValue.x = mGyro.gravity.y;  mCurrentPortraitGyroValue.y = mGyro.gravity.z; }  //前后两次是否相等 bool IsEquals(float a, float b, bool isLandscape) {  if ((isLandscape && LandscapeEGyroType == EGyroType.NoRotate) || (!isLandscape && PortraitEGyroType == EGyroType.NoRotate))  {   if (Mathf.Abs(a - b) < 0.025f)   {    return true;   }  }  if (Mathf.Abs(a - b) < mPrecision)  {   return true;  }  return false; }}

接着我们写个脚本GyroBase用于挂载在需要根据手机状态偏移的组件上，用于设置偏移的参数，以及对应状态下计算偏移的量

using System;using UnityEngine; public class GyroBase{ public float MaxValue;//最大偏移值 public float DefaultValue;//初始位置 float mCurrentValue;//当前偏移量  public float Speed;//速度 public float DuringTime;//等待间隔 float mCurrentDuringTime;//当前时间间隔  public Action<float> ValueChanged;//偏移事件  public GyroManager mManager;  float mBackSpeed;//回弹速度（一个减速过程） float BackSpeed {  get  {   if (mBackSpeed > mMinSpeed)   {    mBackSpeed = Mathf.Max(mBackSpeed - Speed * mDeltaTime, mMinSpeed);   }   return mBackSpeed;  } }  float mMinSpeed;//最小速度 float mDeltaTime;//Time.deltaTime  bool mIsLandScape;//检测手机水平转动还是垂直转动 bool mIsResetBackProperty = false;  //初始化赋值 public void Init(float maxValue, float defaultValue, float speed, float duringTime, bool isLandscape, Action<float> action) {  MaxValue = maxValue;  DefaultValue = defaultValue;  Speed = speed;  DuringTime = duringTime;  mMinSpeed = Speed * 0.2f;  mCurrentValue = DefaultValue;  mIsLandScape = isLandscape;   if (mIsLandScape)  {   mManager.LandscapeTransToDefault += TransToDefault;   mManager.LandscapeTransToAdd += TransToAdd;   mManager.LandscapeTransToReduce += TransToReduce;  }  else  {   mManager.PortraitTransToDefault += TransToDefault;   mManager.PortraitTransToAdd += TransToAdd;   mManager.PortraitTransToReduce += TransToReduce;  }   ValueChanged = action; }  //事件清除 public void Clear() {  if (mIsLandScape)  {   mManager.LandscapeTransToDefault -= TransToDefault;   mManager.LandscapeTransToAdd -= TransToAdd;   mManager.LandscapeTransToReduce -= TransToReduce;  }  else  {   mManager.PortraitTransToDefault -= TransToDefault;   mManager.PortraitTransToAdd -= TransToAdd;   mManager.PortraitTransToReduce -= TransToReduce;  } }  //重设回弹参数 void ResetBackProperty() {  if (!mIsResetBackProperty)  {   mIsResetBackProperty = true;   mBackSpeed = Speed * 0.8f;   mCurrentDuringTime = 0;  } }  //手机没转动的时候，超过间隔时间则减速回弹至默认位置 void TransToDefault() {  mIsResetBackProperty = false;  mDeltaTime = Time.deltaTime;  mCurrentDuringTime += mDeltaTime;  if (mCurrentDuringTime > 1)  {   ValueToDefault();   ValueChanged?.Invoke(mCurrentValue);  } }  //偏移增加 void TransToAdd(int difference) {  ResetBackProperty();  ValueAddSpeed(difference);  ValueChanged?.Invoke(mCurrentValue); }  //偏移减小 void TransToReduce(int difference) {  ResetBackProperty();  ValueReduceSpeed(difference);  ValueChanged?.Invoke(mCurrentValue); }  void ValueToDefault() {  if (mCurrentValue > DefaultValue)  {   mCurrentValue = Mathf.Max(mCurrentValue - BackSpeed * mDeltaTime, DefaultValue);  }  else if (mCurrentValue < DefaultValue)  {   mCurrentValue = Mathf.Min(mCurrentValue + BackSpeed * mDeltaTime, DefaultValue);  } }  void ValueAddSpeed(int difference) {  if (mCurrentValue < DefaultValue + MaxValue)  {   mCurrentValue = Mathf.Min(mCurrentValue + Speed * mDeltaTime * difference, DefaultValue + MaxValue);  } }  void ValueReduceSpeed(int difference) {  if (mCurrentValue > DefaultValue - MaxValue)  {   mCurrentValue = Mathf.Max(mCurrentValue - Speed * mDeltaTime * difference, DefaultValue - MaxValue);  } }}

使用

例如，我们3D场景会随手机的垂直转动而上下偏移，我们可以通过旋转摄像机的x轴来实现，我们只需写个简单的脚本挂载在摄像机上即可

public class CameraGyro : MonoBehaviour{ public GyroManager mManager;  Transform mTransform; Vector3 mCameraAngle;  GyroBase mGyroBase;  void Start() {  mTransform = transform;  mCameraAngle = Vector3.zero;   mGyroBase = new GyroBase();  mGyroBase.mManager = mManager;  mGyroBase.Init(5, 0, 5, 1, false, Change); }  void Change(float value) {  mCameraAngle.x = value;  mTransform.localEulerAngles = mCameraAngle; }}

因为自己工程的UI场景并不是所有UI都会随手机水平翻转而转动，所以就不能直接通过摄像头来解决，而需要移动需要偏移的UI部分，所以我们可以写个组件只挂载在需要偏移的UI部分上

public class UIGyro : MonoBehaviour{ public GyroManager mManager;  void Start() {  GyroBase mGyroBase = new GyroBase();  mGyroBase.mManager = mManager;  mGyroBase.Init(80, transform.localPosition.x, 80, 1, true, Change); }  void Change(float value) {  transform.localPosition = new Vector3(value, transform.localPosition.y); }}

这样就大致实现了需要的效果了。

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