Unity C# | 旋轉(Rotate)#2－平滑的旋轉方式
閱讀時間約 4 分鐘
一、前言
這篇文章將會講述平滑的旋轉與單次旋轉的差異，並介紹旋轉的兩種體系與其使用效果，並提供參考的示範影片。
二、單次旋轉與平滑旋轉
在上一篇文章中，我們學會了常見的旋轉，介紹了旋轉的基本知識，分享旋轉的多載函式，並分析物理旋轉與座標旋轉的差異，有興趣可以去參考上一篇文章，接下來這邊會講述單次與平滑的差異，並介紹兩種旋轉體系。
1. 單次旋轉的效果
在程式腳本（Script）中，單次執行一次旋轉，會直接從現在的位置到達終點位置，不會有中間的動畫，會以順時針的方向旋轉，在設計上，這種旋轉方式會直接完成，因此會有很強烈的回饋感，可以進行很精確的操作。
2. 平滑旋轉的效果
當我們在製作注重美術的遊戲時，平滑旋轉則是重中之重，優秀且經過設計的旋轉提供了良好的視覺效果，並且玩家不會感受到突兀，能很好的沉浸在遊戲設計師所創造的世界中。
3. 旋轉的兩種體系
在 Unity 的引擎中，有兩種旋轉體系，第一種是以歐拉角（Euler Angles）的座標變換（Transform）體系；第二種是以四元數（Quaternion）體系。
前者方便易懂好使用，後者複雜詳細不易錯；在歐拉角中，在軸靠得很近時會出現萬象鎖的問題，並且在資源上消耗較大，因為要重新計算；而四元數的體系就沒這個問題了，而且比較節省資源。
三、歐拉角（Eluer Angles）－簡易的旋轉
雖然歐拉角看起來有不少問題，不過他還是很常使用，最主要的問題是因為使用難度低、程式碼數量少，只要避開複雜的旋轉，僅用於簡單的旋轉，那歐拉角完全沒問題。
因為前一篇文章已經撰寫過歐拉角的旋轉的旋轉函式如何使用，這篇文章將會搭配影片並分享使用與觀察體驗，提出在遊戲設計中值得使用的內容。
1. Transform.Rotate()
從影片中可以看到，這種旋轉方式並沒有太大的問題，如果每一個影格旋轉一格看起來太突兀，可以改變成每一個影格轉動半格，也因此可以理解為何這會是最常被使用的旋轉函式了。
2. Transform.RotateAround
這個旋轉還包含了座標的轉換，不過它主要是以某個點為圓心公轉，可以用行星公轉來比喻，只要我們決定好點與公轉速度，它就會開始旋轉了。
3. Transform.LookAt
這個函式的功能是看向某一個目標，在影片中，搭配上一個公轉函式，能很好的呈現這兩個函式的效果，也就是追蹤某個目標，並強硬的看向對像。
四、四元數（Quaternion）－複雜的旋轉
我至今還沒完全搞懂四元數的插值使用方式，不過這邊將會把他們的一些函式的使用方式分享出來，有興趣的也可以到官網上查看。
我在接觸到 Vector3 的 Lerp 時到是有稍微搞懂，它是一個比較像從A點到B點之間把所有狀態提取出來，有一個插值比例，接近A的比例為0，接近B的比例為1，而 Lerp 與 Slerp 的差別在於，這條線是一個直線還是曲獻。
1. Quaternion.Lerp
這個函式需要三個參數：起始四元數、目標四元數和插值比例（t）。插值比例的範圍在0到1之間，0代表完全使用起始四元數，1代表完全使用目標四元數。
Quaternion Lerp(Quaternion a, Quaternion b, float t);
2. Quaternion.Slerp
這個函式需要三個參數：起始四元數、目標四元數和插值比例（ｔ），跟前面的 Lerp完全相同。在我找到的教學中，若使用 Slerp 的話，在旋轉的過程中會保持同樣的轉速，保持曲線旋轉的平滑性。
Quaternion Slerp(Quaternion a, Quaternion b, float t);
3. Quaternion.RotateTowards
這個函式用於將一個四元數逐漸旋轉到另一個四元數，它接受三個參數：當前四元數、目標四元數、最大旋轉角度。最大旋轉角度指定了每次旋轉的最大幅度。通過調整最大旋轉角度，就可以控制旋轉速度和平滑度。
Quaternion RotateTowards(Quaternion from, Quaternion to, float maxDegreesDelta);
五、後記
原本我式打算把兩種旋轉方式都弄出來，不過在 Lerp 上面我卡住非常久，直到一段時間後我觀看 Youtube 的影片才稍微了解。
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對設計師如何成長為設計師好奇嗎? 2020年九月，我進入大學學習當一位設計師，從開始到沉寂，再到重燃熱忱，我將在方格子紀錄我的成長歷程、理念、心情，分享我在這段旅程中所經歷的故事。
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