Unity 点击模型上任意位置，模型旋转，令点击位置朝向摄像机_unity 物体始终朝向摄像机方向

Unity 点击模型上任意位置，模型旋转，令点击位置朝向摄像机
效果如下

1.鼠标点击屏幕时，从摄像机向鼠标屏幕坐标发射射线，获取射线与球交点P坐标(球需要添加 Sphere Collider 碰撞盒)
2.构建两个向量
向量a 从球心O指向摄像机，a = 摄像机坐标 - 球心坐标
向量b从球心O指向交点P，b = P - 球心坐标
3.如何计算旋转？
先看下图

我们需要将 向量b 经过旋转后与 向量a 重合

首先需要确认一个旋转轴
向量b 叉乘 向量a得到向量cross
向量cross垂直于向量a和向量b
所以向量cross可以作为向量b的旋转轴

计算向量b到向量a的夹角角度angle，然后计算以向量cross为旋转轴，旋转angle度的 四元数

Quaternion quaternion = Quaternion.AngleAxis(angle, cross);
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最后令 向量c = 四元数 quaternion 左乘 向量b
向量c 就跟向量a重合了
Vector3 c = quaternion * b;

上面讲的是向量的旋转

我们需要的是将球体旋转，道理也是一样的
令 四元数 result = 四元数 quaternion 左乘 球体旋转四元数
四元数 result 的结果就是球最终旋转的四元数

Quaternion result = quaternion * transform.rotation;
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新建 RotationTo.cs 脚本，将脚本挂载到需要旋转的球体对象上，运行Unity，点击模型，即可看到效果。代码如下

using UnityEngine;

public class RotationTo : MonoBehaviour
{
    private Transform tr;
    private Quaternion finalQuaternion = Quaternion.identity;

    void Start()
    {
        tr = transform;

        Transform redPoint = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Sphere).transform;
        redPoint.transform.localScale = Vector3.one * 0.2f;
        redPoint.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.red;

        Vector3 position = tr.position + (Camera.main.transform.position - tr.position).normalized * tr.localScale.x;
        redPoint.transform.position = position;
    }

    void Update()
    {

        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            GetTheClickPoint();
        }

        // 使用差值函数平滑的旋转到最终朝向
        tr.rotation = Quaternion.Lerp(tr.rotation, finalQuaternion, 0.01f);
    }

    // 获取点中球面上点坐标
    private void GetTheClickPoint()
    {
        //实例一个从主摄像机到鼠标点击位置的射线
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hitInfo;


        //发射射线，如果射线碰撞到带有 Collider 组件的对象将返回 true，否则返回 false
        if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo))
        {
            // hitInfo.point 为射线和球面碰撞点坐标（鼠标点击球面坐标）
            finalQuaternion = CalculateRotation(hitInfo.point);
        }
    }

    //计算球面上点 hitPoint 朝向主摄像机时球的 rotation
    private Quaternion CalculateRotation(Vector3 hitPoint)
    {
        // 获取球心到点击球面点的向量
        Vector3 v1 = hitPoint - tr.position;

        // 获取球心到主摄像机的向量
        Vector3 v2 = Camera.main.transform.position - tr.position;

        // 球进行旋转即是以通过球心且和 v1、v2 组成界面垂直的向量（法向量）为旋转轴
        // v1 和 v2 叉乘，获取 v1、v2 组成界面的法向量
        Vector3 cross = Vector3.Cross(v1, v2);

        // 球绕旋转轴旋转的角度为 v1 和 v2 的夹角
        // 获取向量 v1、v2 的夹角
        float angle = Vector3.Angle(v1, v2);

        //获取球以 cross 为旋转轴 旋转angle 角度的 四元数
        Quaternion quaternion = Quaternion.AngleAxis(angle, cross);

        // 这样错误， 必须要 quaternion 左乘 tr.rotation
        //return tr.rotation * quaternion;
        return quaternion * tr.rotation;
    }
}
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