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🎥 摄像机设计深度指南

本文档深入拆解 Unity Camera 的核心参数及 Cinemachine 的调优细节。 目标是帮助你理解每一个滑块背后的光学原理与心理学影响，而不仅仅是“复制最佳设置”。

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1. FOV (视场角) 终极解析

FOV (Field of View) 是摄像机参数中最重要、也最容易被误解的一个。

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1.1 FOV 到底是什么？

想象你的眼睛（或镜头）是一个圆锥体的顶点。FOV 就是这个圆锥体张开的角度。

• Unity 的 FOV: 默认指的是 Vertical FOV (垂直视场角)。
  • 注意: 很多 FPS 游戏（如 CS:GO, Overwatch）说的是 Horizontal FOV (水平视场角)。
  • 换算: 在 16:9 屏幕下，60° 的垂直 FOV 大约等于 90° 的水平 FOV。

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1.2 长焦 vs 广角：视觉心理学

FOV 的值决定了画面的透视畸变 (Perspective Distortion) 程度。

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1.3 为什么上帝视角推荐 40°-50°？

• 如果用 20° (过小): 地面像一张纸贴在屏幕上，角色像纸片人，没有立体的“站立感”。
• 如果用 80° (过大): 屏幕边缘的塔和怪物会歪斜得很厉害（透视拉伸），玩家难以判断具体的攻击距离。
• 结论: 45° 是黄金平衡点。既保留了透视带来的立体感，又保证了战场的几何准确性。

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2. 投影模式：透视 vs 正交

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2.1 正交 (Orthographic)

• 原理: 所有的光线平行。物体无论远近，在屏幕上一样大。
• 优点: 像素完美 (Pixel Perfect)，永远不会有透视变形。
• 缺点: 没有纵深感 (Depth)。你看不到墙壁的侧面，很难表现高低差。
• 适用: 纯 2D 游戏、纪念碑谷风格的解谜。

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2.2 透视 (Perspective) - 本作推荐

• 原理: 近大远小。
• 优势:
  • 视差 (Parallax): 当镜头移动时，近处的柱子移动快，远处的地板移动慢。这种相对运动瞬间建立了“世界是 3D 的”感觉。
  • 高度感: 能够一眼看出 Boss 比玩家高大威猛。

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3. 裁剪平面 (Clipping Planes)

很多新手会随意设置 Near=0.01, Far=5000。这是错误的！

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3.1 深度缓冲精度 (Z-Buffer Precision)

GPU 用有限的位数 (通常 24-bit) 来记录物体的深度。这个精度分布是非线性的，绝大部分精度集中在 Near Plane 附近。

• 如果 Near 设得太小 (e.g., 0.01): 99% 的深度精度被浪费在眼前 1米 的范围内。远处的物体会因为精度不足而闪烁 (Z-fighting)，比如地砖和地毯重叠处疯狂闪动。
• 如果 Far 设得太大 (e.g., 10000): 同样会稀释精度，且增加 Culling (剔除) 计算压力。

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3.2 推荐设置

• Near: 0.3 (不要小于 0.1，除非你是做显微镜模拟器)。
• Far: 100 - 200 (俯视角游戏能看多远？没必要渲染几公里外的山)。

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4. Cinemachine 基础调优：跟随与瞄准

Cinemachine 是 Unity 官方的神级插件，用它来代替手写 Camera.main.transform.position = player.position + offset。

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4.1 Body: Transposer (位移跟随)

决定摄像机如何跟随目标移动。

• Follow Offset: 摄像机相对于主角的固定位置 (e.g., (0, 10, -10)).
• Damping (阻尼) - 手感的核心
  • 这就好比摄像机和主角之间连了一根皮筋。
  • X/Z Damping (0.5): 主角跑动时，摄像机带有惯性地平滑追过去。数值越大，滞后感越强，越“肉”。
  • Y Damping (2.0): 关键点！ 主角跳跃时，如果你不希望摄像机跟着剧烈上下颠簸，就把 Y 轴阻尼设大。这样主角跳，镜头基本不动，只有主角爬高台时镜头才慢慢跟上去。

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4.2 Aim: Composer (旋转瞄准)

决定摄像机看向哪里。俯视角通常不需要 LookAt，但在特写时需要。

• Lookahead Time (预判时间): 高级参数。
  • 原理: 根据目标当前的速度向量，让相机“看向未来”。
  • 设置: 设为 0.1 - 0.3。
  • 效果: 当玩家向右跑时，相机会自动稍稍向右偏转，让屏幕右侧（前方）留出更多视野。这符合人类“走路看路”的本能。
• Lookahead Smoothing: 必须配合 Time 使用，防止预判过于抖动。设为 10 左右。
• Dead Zone (死区): 屏幕中心的一个矩形区域。如果目标在这个区域内移动，摄像机纹丝不动。
  • 作用: 防止主角轻微晃动导致画面不停微调，造成晕眩。
• Soft Zone (软区): 死区之外的区域。目标进入这里，摄像机开始缓慢旋转追赶。

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5. Cinemachine 进阶组件：解决常见痛点

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5.1 限制边界 (Extensions -> CinemachineConfiner)

痛点: 相机跟着主角走到地图边缘，结果拍到了地图外面的虚空（Skybox），甚至拍到了未渲染的背面。

• 用法:
  1. 在场景里建一个空的 GameObject，挂一个 Collider (Box 或 Polygon)。
  2. 勾选 Is Trigger。
  3. 调整 Collider 大小，包围住摄像机允许活动的范围（注意是摄像机的范围，不是主角的范围）。
  4. 在虚拟相机上添加 Extension: CinemachineConfiner。
  5. 把 Collider 拖进去。
• Damping: 设为 0.5。当相机撞墙时，会像弹簧一样柔和地停住，而不是硬邦邦地卡住。

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5.2 多目标聚焦 (Target Group)

痛点: 刷怪了，或者双人联机，相机怎么同时拍到两个人？

• 用法:
  1. 创建一个空物体，挂载 CinemachineTargetGroup 脚本。
  2. 把 Player 1, Player 2 (或者 Player 和 Boss) 拖进 Targets 列表。
  3. Radius (半径): 设置每个目标的“势力范围”。
  4. Weight (权重): 如果想让相机更偏向主角，把主角权重设为 2，Boss 设为 1。
  5. 将虚拟相机的 Follow/LookAt 目标设置为这个 TargetGroup 物体。
  6. 关键: 只有配合 Body: Framing Transposer 的 Group Framing Mode 才能实现自动拉远拉近。如果是普通的 Transposer，它只会盯着中心点不动。

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6. 镜头切换与导演意识 (Blending)

如何在“战斗视角”和“处决特写”之间平滑切换？

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6.1 虚拟相机优先级 (Priority)

• 场景里可以放 10 个虚拟相机。
• 规则: Cinemachine Brain 永远只渲染 Priority 最高 且 Active 的那个相机。
• 实战:
  • Cam_Main (Priority: 10) - 常驻。
  • Cam_Finisher (Priority: 20) - 禁用状态。
  • 当触发处决时，代码启用 Cam_Finisher。Brain 会自动检测到它优先级更高，开始切换。

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6.2 混合设置 (Cinemachine Brain)

挂在 MainCamera 上的脚本。

• Default Blend: Ease In Out (2秒)。
• Custom Blends: 可以为特定相机对定义不同的切换方式。
  • Main -> Finisher: Ease In (0.2秒) —— 快速切入特写，强调冲击力。
  • Finisher -> Main: Ease Out (1.5秒) —— 处决完后，缓慢拉回上帝视角，让玩家看清战场局势。

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7. 镜头特效实战 (Screen Shake & Impulse)

不仅要视觉，还要体感。

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7.1 噪点晃动 (Noise)

• 给 Cinemachine Virtual Camera 添加 Basic Multi Channel Perlin。
• Profile: 6D Shake (剧烈) 或 Handheld Normal (模拟手持呼吸感)。
• 用法: 平时设为 0。当进入“狂暴模式”或“低血量”时，通过代码动态增加 Amplitude Gain，创造不安感。

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7.2 脉冲震动 (Impulse)

• 原理: 独立的震动事件，不影响主摄像机轨迹。
• 打击感公式:
  • 方向: 震动方向应与攻击方向一致 (e.g., 向右挥剑，屏幕向右猛挫一下)。
  • 衰减: 使用 Exponential Decay (指数衰减)，震动瞬间最强，然后迅速归零。不要用正弦波来回晃。

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8. 总结：合格的俯视角相机参数表