Unity - 關於簡化移動的系統 "Splines"

注意
此處提供的資訊可能會有所變更，請以官方資訊為準。
本文針對的是 Ver.2.7（功能可能沒有太大的變化）。

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關於 Splines 的閒聊

Splines 是 Unity 官方套件中的一項功能。它於 2022 年 1 月首次發布，至本文撰寫時（2025 年 3 月），已更新至 Ver.2.8。
據說，曾經有許多要求希望將其作為標準功能進行搭載。

很多用戶早就希望這項功能能作為標準功能提供，終於現在成為官方套件了！²

開始使用 Spline

首先，安裝 Spline。打開套件管理器（Package Manager），搜尋 Splines。
您應該會看到如下畫面，點擊紅框中的 Install 按鈕即可。（由於我已經導入了 Splines，因此顯示的畫面可能不同。）

導入後，右鍵點擊層級窗口（Hierarchy），或者從 GameObject 中選擇 Spline > New Spline，在場景中繪製 Spline，按下 Enter 鍵即可完成。
更詳細的方法請參考這。

沿著 Spline 移動物件

若要沿著 Spline 移動物件：

1. 點擊想移動的物件 Inspector 標籤的 Add Component 按鈕，搜尋 Spline Animate。
2. 在 Spline 的選項中，附加剛才繪製的 Spline。

執行後，物件應該就會沿著 Spline 移動了。³

自己編寫腳本

在上一節中，我們使用的是預先編寫好的腳本來移動物件。但如何自己編寫腳本，讓物件沿著 Spline 移動呢？讓我們開始吧！

使用腳本來移動 Spline⁴

以下是一段基本腳本，用於讓物件沿著 Spline 移動：

SplineSystem.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Splines;

public class SplineSystem : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private SplineContainer splineContainer;
    [SerializeField] private Transform _followTarget; // 將希望追隨 Spline 的物件（準確來說是位置資訊：transform）添加到這裡。
    [SerializeField] private float SplinesPercentage;
    [SerializeField] private Vector3 AddUpPosition; // 附加功能。

    void Update()
    {
        if (splineContainer == null || _followTarget == null)
            return;

        // 更新位置。
        Vector3 position = splineContainer.EvaluatePosition(SplinesPercentage);

        position += AddUpPosition; // 加上指定的向量（若為負值則減去）。

        _followTarget.position = position;

        // 更新旋轉。
        Vector3 tangent = ((Vector3)splineContainer.EvaluateTangent(SplinesPercentage)).normalized;
        Vector3 up = ((Vector3)splineContainer.EvaluateUpVector(SplinesPercentage));
        _followTarget.rotation = Quaternion.LookRotation(tangent, up);
    }
}

注意
當從腳本中操作 Spline 時，請務必添加以下語句：

using UnityEngine.Splines;

如果對腳本中的 [SerializeField] 感到疑惑，可參考這。

修改 SplinePosition 的值應該可以移動物件，並且 Spline 的旋轉效果應該也會被應用。
至於具體機制，請參考這。

擴展上一個腳本

這裡將介紹：
1️⃣ 輸入從 Spline 起點開始的距離後，將物件移動到該位置的腳本。
2️⃣ 指定速度（km/h），讓物件以該速度在 Spline 上移動的腳本。

擴展腳本：Part 1️⃣

上一個腳本是以比例計算位置的。
這意味著，如果能知道 Spline 的總長度，是否能計算從起點開始的距離呢？

計算 Spline 長度的函數是：

CalculateLength();

以下是範例腳本：

SplineSystem.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Splines;

public class SplineSystem : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private SplineContainer splineContainer;
    [SerializeField] private Transform _followTarget;
    private float SplinesPercentage; // 更改：完全私有化。
    [SerializeField] private float SplineLength_Position; // 添加：輸入從 Spline 起點開始的距離。
    /*[SerializeField]*/ private float SplineLength; // 添加：獲取指定 Spline 長度的變數。
    [SerializeField] private Vector3 AddUpPosition;
    [SerializeField] private float AddLength; // 附加功能。
    public TrainSystem trainSystem;

    void Start()
    {
        SplineLength = splineContainer.CalculateLength(); // 添加：獲取指定 Spline 的長度。
    }

    void Update()
    {
        if (splineContainer == null || _followTarget == null)
            return;
        
        SplinesPercentage = (SplineLength_Position + AddLength) / SplineLength; // 添加：將距離轉換為比例，並分配給位置變數。

        // 更新位置。
        Vector3 position = splineContainer.EvaluatePosition(SplinesPercentage);

        position += AddUpPosition; // 加上指定的向量（若為負值則減去）。

        _followTarget.position = position;

        // 更新旋轉。
        Vector3 tangent = ((Vector3)splineContainer.EvaluateTangent(SplinesPercentage)).normalized;
        Vector3 up = ((Vector3)splineContainer.EvaluateUpVector(SplinesPercentage));
        _followTarget.rotation = Quaternion.LookRotation(tangent, up);
    }
}

以下是 Part 2️⃣ 的續篇翻譯：

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擴展腳本：Part 2️⃣ (續)

SplineSystem.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Splines;

public class SplineSystem : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private SplineContainer splineContainer;
    [SerializeField] private Transform _followTarget;
    private float SplinesPercentage;
    [SerializeField] private float SplineLength_Position;
    /*[SerializeField]*/ private float SplineLength;
    [SerializeField] private Vector3 AddUpPosition;
    [SerializeField] private float AddLength;
    [SerializeField] private float ObjectSpeed; // 添加：輸入速度（km/h）。

    void Start()
    {
        SplineLength = splineContainer.CalculateLength();
    }

    void Update()
    {
        if (splineContainer == null || _followTarget == null)
            return;

        SplineLength_Position += (ObjectSpeed * (1000f / 3600f)) * Time.deltaTime; // 添加：將 km/h 換算為 m/s 並計算。

        SplinesPercentage = (SplineLength_Position + AddLength) / SplineLength;

        // 更新位置。
        Vector3 position = splineContainer.EvaluatePosition(SplinesPercentage);

        position += AddUpPosition; // 加上指定的向量（若為負值則減去）。

        _followTarget.position = position;

        // 更新旋轉。
        Vector3 tangent = ((Vector3)splineContainer.EvaluateTangent(SplinesPercentage)).normalized;
        Vector3 up = ((Vector3)splineContainer.EvaluateUpVector(SplinesPercentage));
        _followTarget.rotation = Quaternion.LookRotation(tangent, up);
    }
}

以上腳本中，// 添加 的部分是新增的代碼，用於支持以 km/h 計算移動速度並更新位置。
這樣，您可以根據自己的需求輕鬆控制物件的移動速度。

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再次閒聊

感謝各位讀到這裡！我個人的近況是剛剛完成學校的畢業典禮，寫這篇文章時正悠閒地放鬆著。
接下來要準備考試了，感覺有點崩潰，但還是要努力。
不管是小學生、初中生還是高中生，要考試的朋友們，一起加油吧！

完結！
translated with Bing AI

1. 画像・參考網站：Unity 2022.2 の Splines を使って、フロー狀態でより美しいパスを描き出そう ↩

2. 引用：Unity 2022 新機能！スプラインを使ってみよう！ - YouTube ↩

3. 詳細方法請參考：【Unity2022】スプラインツールの導入方法と使い方｜ねこじゃらシティ ↩

4. 參考網站：【Unity2022】スプラインをスクリプトから扱う方法｜ねこじゃらシティ ↩