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相机和视口

本节我们介绍相机 (Camera) 和视口 (Viewport) 。

相机节点就是我们在3D场景中部署的虚拟拍摄机位，视口相当于一块画布，用于绘制相机拍摄到的游戏画面.

相机​

简介​

相机是一个特殊节点，用于显示从其当前位置可见的内容。 相机会与在最近的视口（Viewport）节点绑定。 每个视口（Viewport）只能激活一个相机。 如果在场景树中没有可用的视口（Viewport）节点，相机将自动关联在全局视口中。 换句话说，相机只是为视口（Viewport）提供3D显示能力，如果没有，则无法显示该视口（Viewport）中的内容。

无论在场景中中放置了多少物体、对象，除非将相机也添加到场景中，否则运行项目将不会显示任何内容！ 
我们已经预先为您在场景中预置了一个相机节点 MainCamera , 它是我们运行项目后的主相机。当然，您也可以添加新的相机。

相机属性​

请先选中我们场景树中的 MainCamera 节点，然后将目光移至下方的属性栏窗口。我们相机的属性就呈现在我们眼前。

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  • 剔除遮罩 剔除遮罩是决定我们场景中哪个3D渲染层会被此相机渲染的属性，即我们的相机会看见哪个场景中的物体。 我们可以试着取消勾选层1（或点击第一个方块），然后使用快捷键 F6 运行我们正在编辑的场景，您就会发现我们原本场景有的对象就不能被相机看到了。这是因为我们的物体默认都是置于渲染层1的。

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  • 环境 环境属性就是设置相机视角下的能实现的环境球效果。其中 环境 属性下 新建环境 后的各个参数与 环境节点 中所包含的属性是相同的。

环境 详细请见

试着在我们相机节点的环境属性中，新建一个环境，然后试着更改 背景 → 模式 。
运行我们的场景，看看各个模式下，相机渲染实现的效果吧！
水平偏移与垂直偏移
  • 水平偏移：设置相机视口的垂直偏移分量
  • 垂直偏移：设置相机视口的水平偏移分量 我们可以尝试着改变这两个属性值，然后我们运行场景，可以看到相机的位置会有所改变。

修改前相机视角效果

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修改后相机视角效果

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  • 多普勒跟踪 此相机将针对在特定的方法中更改的对象模拟多普勒效应。
  • 当前的 此属性用于判断，视口是否使用当前的相机。如果我们场景中使用了多个位置的相机，那么我们就可以通过个这个属性的启用与否知道，当前视口在运行后使用的是哪个相机。
  • 视场 相机的视场角（以度为单位）。此属性可以用于调整相机所能看到的视角的大小。默认值为70。
  • 近截面与远截面
  • 近截面 ：相机视口所能看到的最近物体的距离。
  • 远截面 ：相机视口所能看到的最远物体的距离。
  • 投影 ： 透视 ：相机视口中的物体的大小，会随着它们距离相机中的距离变化。它们距离相机越远，它们在相机视口中的大小就会越小。 正交 ：相机视口中的物体的大小不随它们距离相机的距离变化。 锥台 ：相机的锥台投影。 此模式下允许调整锥台偏移来创建“倾斜的视锥”效果。

快速创建（相机）​

在编辑器顶部菜单栏中单击 快速创建 按钮，如下图

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  • 空相机 ： 一个普通的相机节点。常用于相机动画节点操作。
  • 飞行相机 ： 支持前后左右（W A S D）控制移动相机,在空间中可以任意方向的移动。
  • 第一人称相机 ： 模拟第一人称视角漫游的相机,支持前后左右（W A S D）控制移动相机， 空格实现弹跳，鼠标右键实现相机视角移动。只能作用于某一个平面或连续的、凹凸不平的平面（地面）移动。
  • 第三人称相机 ： 模拟第三人称视角漫游的相机,与第一人称相机不同的是，多了一个人物模型，支持前后左右（W A S D）控制移动相机， 空格实现弹跳，鼠标右键实现相机视角移动。只能作用于某一个平面或连续的、凹凸不平的平面（地面）移动。
第三人称相机指定人物模型：

导入人物模型，放在在第三人称相机下，

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选中 第三人称相机 节点，在属性栏中 点击 指定人物，

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弹出选择节点页面，选择医生节点，然后点击确认即可。

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相机预览​

当我们在编辑器中摆放好了相机的位置，同时想要预览从相机视角下看到的场景是什么样子的时候，就会用到我们 相机预览 的功能。 IdeaXR提供2处切换 相机预览 的入口：

  • 选择相机节点或其父节点（场景中的选择与节点树的选择是绑定的），选中后，窗口右下角会出现一个小窗口来预览当前选中相机的显示效果。

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  • 我们可以在视口左上角中进行相机视角的切换。

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视口​

简介​

视口（Viewport）相当于一块画布，你可以在上面任意的布局，变换大小等。 将 Viewport 想成投影游戏的荧幕. 为了看到游戏, 我们需要有一个表面来绘制它, 这个表面是作为根节点的 Viewport。 视口也可以添加到场景中, 以便绘制多个区域。 当我们绘制到一个不是根节点的 Viewport 时。 我们将该视区称为渲染目标。我们可以通过访问它对应的 texture 属性来访问渲染目标的内容。 将任一 Viewport 作为渲染目标时, 我们要么可以同时渲染多个场景, 要么可以渲染到场景中某个对象的 texture 上, 例如渲染到动态天空盒的材质上。

Viewport 有多种使用情况, 包括:

  • 在2D游戏中渲染3D物体
  • 在3D游戏中渲染2D元素
  • 渲染动态纹理
  • 在运行时生成程序式纹理
  • 在同一场景中渲染多个摄像机

所有这些用例的共同点是, 你被赋予了在纹理上绘制物体的能力, 就好像它是另一个屏幕一样, 然后可以选择如何处理产生的纹理。

视口的创建和使用​

视口是否显示的必要设置 ：

  1. 视口需要绑定相机节点；
  2. 视口需要设置大小；
  3. 需要渲染到 视口容器 或者 视口纹理图 上；

视口创建​

添加 视口 节点

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视口 节点需要绑定 相机节点，否则看不到视口内的效果，一片黑幕。
绑定相机​

将相机节点置于视口节点下，如下：

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设置视口大小​

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必须手动设置视口的大小，否则会警告提示！

视口容器​

视口容器（ViewportContainer）是2D节点，如果 Viewport 是 ViewportContainer 的子节点, 它将变为活动状态并显示其内部的任何内容， 布局看起来像这样:

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如果 ViewportContainer 的 拉伸 属性设置为 启用 状态，那么 Viewport 就会完全覆盖这个父亲节点 ViewportContainer。

启动项目后，Viewport 的内容就会显示在 视口容器 中。

该 ViewportContainer 的大小不能小于 Viewport 的大小。

视口纹理​

Viewport作用于纹理图（TextureRect），纹理图也是2D节点。添加 纹理图 节点后，选择纹理图，属性栏中点击 纹理 创建 ViewportTexture

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弹出选择 视口 的界面，选择其中任意视口后确认，

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该纹理图就与选中的 视口 绑定在一起，在启动项目后，viewport的内容就会显示在 纹理图 中，但是顺序是上下颠倒的。

需要启用属性栏中的 垂直翻转，

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专业知识点​

场景​

在 3D 中，Viewport 会包含一个 World，简单而言就是连接物理和渲染的宇宙。基于 Spatial 的节点会绑定到距离最近的 Viewport 的 World 中。新建的 Viewport 默认不包含 World，会使用其父亲节点 Viewport 的值（根 Viewport 始终包含 World，对象默认渲染到此处）。可以通过 Viewport 的“world”属性设置 World，设置完成后，就会切断该 Viewport 所有子节点与父 Viewport 中 World 的交互。特定情况下这是非常有用的，例如，你可能会想要在游戏之上单独显示一个 3D 角色（类似星际争霸）。

作为您想要创建的情况的帮助 Viewport 显示单个对象而不想创建 World, Viewport 可以选择使用自己的 World. 当您想要在2D World 中实例化3D角色或对象时, 这非常有用.

对于 2D，每个 Viewport 总是包含它自己的 World2D。这在大多数情况下都足够了，但是如果需要共享，可以手动设置 Viewport 的 World2D。

渲染​

由于以下事实 Viewport 是进入另一个渲染表面的入口, 它会暴露一些可能与项目设置不同的渲染属性. 第一个是MSAA, 您可以选择为每个使用不同级别的MSAA Viewport, 默认行为是DISABLED. 您还可以设置 Viewport 以使用HDR, 当您想要在纹理中存储超出0.0 - 1.0范围的值时,HDR非常有用.

如果你知道 Viewport 将被如何使用，可以把它的用法设置为 3D 或 2D。这样 IdeaXR 就会根据选择限制 Viewport 的绘制方式；默认是 3D。与 3D 使用模式相比，2D使用模式的速度稍快，占用的内存也少。如果视窗没有在 3D 中渲染任何东西，将 Viewport 的使用属性设置为 2D 是一个好主意。

如果需要在视图中渲染3D阴影, 请确保将视图的 Shadow Atlas Size阴影贴图集大小 属性设置为大于0的值. 否则, 阴影将不会被渲染. 作为参考, 项目设置默认定义为4096。

渲染目标​

渲染到一个 Viewport 时, 里面的东西在场景编辑器中是看不到的. 为了显示内容, 你必须在某个地方绘制 Viewport's ViewportTexture. 这可以通过代码使用, 例如:

var rtt = viewport.get_texture()
prite.texture = rtt

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每一帧, Viewport 的纹理都会被清除, 并使用默认的透明色(或者如果 Transparent Bg 被设置为 true ). 这可以通过设置 清理模式 为 从不 或 下一帧 来改变. 顾名思义,从不 意味着纹理将永远不会被清除, 而 下一帧 将在下一帧清除纹理, 然后将自己设置为Never.

默认情况下，Viewport 的重新渲染会发生在 Viewport 的 ViewportTexture 在一帧中被绘制时。可见是会渲染；不可见时则不会。这个行为可以改为手动渲染（单次）或者无论是否可见总是渲染。这种灵活性使用户可以渲染一次图像，然后使用纹理，而不需要承担每一帧渲染的消耗。