【Unity 3D】元宇宙案例之虚拟地球信息射线实战（附源码、演示视频和步骤超详细）

偏执的太偏执、 2023-09-30 18:52 21阅读 0赞

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## 一、效果展示 ##

效果展示如下 射线动态的在地球上发射和接收 整个场景也是一个的动态的过程，看上去充满科技感

![a7e3c11f02394a928d79122bbd372e69.png][]

![e15731b03d6d43a0b4798d34e75bd5d3.png][]

演示视频如下

虚拟地球射线

## 二、实现步骤 ##

打开Unity Hub选择新建下项目，选择3D模板，工程名为EarthRay

然后导入资源包 需要资源包请点赞关注收藏后评论区留言私信

### 1：制作虚拟地球 ###

创建球体 在Hierarchy视图中右击，选择3D Object->Sphere命令 新建一个球体

然后将球体的position设置为0，0，0，设置摄像机的position属性为0，0，-1.5，这样地球就在屏幕正中间显示了

### 2：制作虚拟地球大气层 ###

在Hierarchy视图中右击球体对象，选择新建一个球体，命名为Clouds

然后调整Clouds对象的Scale属性为1.01，1.01，1.01 使其比Earth对象大一点，笼罩在Earth对象外围

### 3：天空盒设置 ###

天空有些单调 我们将天空盒设置为太空的场景 这样看起来更美观和具有科技感

打开window-rendering-lighting窗口 然后切换到environment选项卡 找到skybox material属性，然后将materials文件夹中的skybox文件拖入skybox material属性卡槽

至此 虚拟地球场景搭建完成

### 4：制作虚拟地球信息射线 ###

首先我们要实现地球自转

在Scripts文件夹中新建一个C\#脚本，命名为Earth 代码放在文章结尾

在实现虚拟地球信息射线前，需要先了解一下如何制作射线

因为地球的球面是一个弧形，从地球上的一点向另一点发射信息射线是一个弧线，所以不能直接将两个点链接到一起，需要弧度平滑，弧度平滑可以用贝塞尔曲线生成

### 5：实现单击后发射虚拟地球信息射线 ###

接下来实现当单击地球上两个点后发射虚拟地球信息射线的功能

新建一个C\#脚本，命名为Line 代码放在文章末尾

### 6：实现自动发射虚拟地球信息射线 ###

自动发射虚拟地球信息射线需要先在球的表面选取两个点，用代码实现时要设计几何知识，已知球的求新坐标，要想在球的表面随机选取两个点，需要先在球心随机生成两个方向向量，这两个方向向量从球心出发，分别经过一个半径长度，即可到达球的表面，方向向量与球的表面的相交处就是要选取的点

### 7：波纹粒子特效 ###

我们将用做好的粒子特效，直接导入即可

## 三、代码 ##

导入资源包结构如下

![a0749103735146b289a2f26ecc5ab190.png][]

代码文件夹结构如下

![dc71c388681842529514d894cd8a2655.png][]

部分代码如下 需要全部代码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~

earth.cs

using System.Collections;
    using Uni
    public class Earth : MonoBehaviour
    {
        public Line line;// 曲线
        private Vector3 pos1 = Vector3.zero;// 鼠标点击第一个点
        private Vector3 pos2 = V
        {
            line.gameObject.SetActive(false);
        }
    
        void Update()
        {
            // 地球自转
            transform.Rotate(Vector3.up * Time.deltaTime, Space.Self);
            // 点击发射虚拟地球信息射线
            RayClickLine();
            // 自动发射虚拟地球信息射线
            AutoFireLine();
        }
    
        /// <summar
        private void RayClickLine()
        {
            if (Input.GetMouseButtonDown(0))
            {
                Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
                RaycastHit hit;
                if (Physics.Raycast(ray, out hit))
                {
                    mouseClicks++;
                    if (mouseClicks == 1)
                    {
                        // 第一个点坐标
                        pos1 = hit.point;
                    }
                    if (mouseClicks == 2)
                    {2 = hit.point;
                        // 计算其他点的坐标
                        Vector3[] pos;
                        pos = CountPoints(pos1, pos2);
                        Vector3 ctrlPoint1 = pos[0];
                        Vector3 ctrlPoint2 = pos[1];
                        Line line = Instantiate(this.line);
                        line.gameObject.SetActive(true);
                        line.transform.SetParent(transform);
                        // 画线
                        StartCoroutine(line.DrawRay(transform.position,pos1, ctrlPoint1, ctrlPoint2, pos2));
                        // 状态恢复
                        pos1 = Vector3.zero;
                        pos2 = Vector3.zero;
                        mouseClicks = 0;
                    }
                }
            }
        }
    
        /// <summary>
        /// 自动发射虚拟地球信息射线
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        void AutoFireLine()
        {
            //this.line.gameObject.SetActive(false);
            invokeTime += Time.deltaTime;
            if (invokeTime > invokeDistance)
            {
                // 循环生成曲线
                Line line = Instantiate(this.line);
                line.gameObject.SetActive(true);
                line.transform.SetParent(transform);
                // 在地球表面随机一个起始点
                Vector3 fromPos = SpawnRandPos();
                // 在地球表面随机一个终点
                Vector3 toPos = SpawnRandPos();
                // 计算其他点的坐标
                Vector3[] pos;
                pos = CountPoints(fromPos, toPos);
                Vector3 ctrlPoint1 = pos[0];
                Vector3 ctrlPoint2 = pos[1];
                StartCoroutine(line.DrawRay(transform.position,fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos));
                // 状态恢复
                invokeTime = 0;
                invokeDistance = Random.Range(0.3f, 2f);
            }
        }
            // 控制点2
            pos[1] = toPos + (center - transform.position).normalized * (fromPos - toPos).magnitude * 0.6f;
            return pos;
        }
    
        //生成随机点
        private Vector3 SpawnRandPos()
        {
            // 半径
            float radius = transform.localScale.x / 2f;
            Vector3 Pos= transform.position + new Vector3(Random.Range(-1f, 1f), Random.Range(-1f, 1f), Random.Range(-1f, 1f)).normalized * radius;
            return Pos;
        }
    }

line.cs

using System.Collections;
    using SystEngine;
    
    public class Line : MonoBehaviour
    {
        private LineRenderer lineRenderer;//lineRenderer组件
        private List<Vector3> posList = new List<Vector3>();//存储点坐标
        public int MAX_FRAG_CNT = 100;//曲线最大点数
    
        void Awake()
        {
            lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();
        }
    
        public Transform startPoint;//开始位置波纹粒子
        public Transform endPoint;  //结束位置波纹粒子
        /// <summary>
        /// 绘制曲线
        /// </summary>
        /// <param name="earthPos">虚拟地球位置</param>
        /// <param name="fromPos">起点坐标</param>
        /// <param name=trlPoint2">控制坐标2</param>
        /// <param name="toPos">终点坐标</param>
        /// <returns></returns>
        public IEnumerator DrawRay(Vector3 earthPos, Vector3 fromPos, Vector3 ctrlPoint1, Vector3 ctrlPoint2, Vector3 toPos)
        {
            // 起始位置粒子
            startPoint.gameObject.SetActive(true);
            startPoint.forward = fromPos - earthPos;
            startPoint.localPosition = fromPos + startPoint.forward * 0.01f;
            for (int i = 0; i <= MAX_FRAG_CNT; ++i)
            {
                posList.Clear();
                for (int j = 0; j <= i; ++j)
                {
                    posList.Add(cubicBezier(fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos, (float)j / MAX_FRAG_CNT));
                }
                lineRenderer.positionCount = posList.Count;
                lineRenderer.SetPositions(posList.ToArray());
                yield return new WaitForSeconds(0.02f);
            }
    
            // 目标位置粒子
            endPoint.gameObject.SetActive(true);
            endPoint.forward =MAX_FRAG_CNT; ++i)
            {
                posList.Clear();
                for (int j = i; j <= MAX_FRAG_CNT; ++j)
                {
                    posList.Add(cubicBezier(fromPos, ctrlPoint1, ctrlPoint2, toPos, (float)j / MAX_FRAG_CNT));
                }
                lineRenderer.positionCount = posList.Count;
                lineRenderer.SetPositions(posList.ToArray());
                yield return new WaitForSeconds(0.001f);
            }
            Destroy(gameObject);
        }
    
        /// <summary>
        /// 三阶贝塞尔曲线
        /// </summary>
        /// <param name="pos1">控制点1</param>
        /// <param name=
        private Vector3 cubicBezier(Vector3 pos1, Vector3 pos2, Vector3 pos3, Vector3 pos4, float t)
        {
            Vector3 aa = pos1 + (pos2 - pos1) * t;
            Vector3 bb = pos2 + (pos3 - pos2) * t;
            Vector3 cc = pos3 + (pos4 - pos3) * t;
            return (aa + (bb - aa) * t) + ((bb + (cc - bb) * t) - (aa + (bb - aa) * t)) * t;
        }
    }

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