Unity3D简易直升机飞行控制

这段时间事务繁杂，忙得晕头转向，突然发觉已经许久未在论坛发布教程了。期间也收到不少朋友的来信，有朋友询问如何实现直升机飞行控制，针对这个问题，我编写了一个简化的直升机飞行控制案例。

直升机模型创建

首先，我们要创建一个抽象的直升机模型，该模型包含机身、螺旋桨以及位于机尾的尾桨。

直升机飞行原理

固定翼航空器的飞行升力源于固定在机身上的机翼。当固定翼航空器向前飞行时，机翼与空气产生相对运动，从而产生升力。直升机的升力产生原理与机翼类似，不过其升力来自绕固定轴旋转的“旋翼”。旋翼并非像飞机那样依靠整个机体向前飞行来使机翼与空气产生相对运动，而是依靠自身旋转产生与空气的相对运动。

然而，在旋翼提供升力的同时，直升机机身会因反扭矩（与驱动旋翼旋转等量但方向相反的扭矩，即反作用扭矩）的作用而有向反方向旋转的趋势。对于单旋翼直升机，为平衡反扭矩，常见做法是利用另一个小型旋翼，也就是尾桨，在机身尾部产生抵消反向运动的力矩。对于多旋翼直升机，则多采用旋翼之间反向旋转的方法来抵消反扭矩的作用。

简易飞行控制模型

本案例仅实现了一个简易的飞行控制模型，若要将其用于模拟飞行，可能难以达到理想效果。该飞行模型实现了机体的升降、前进与后退、左右侧飞以及左右旋转，同时机身上的螺旋桨和尾桨都能旋转。具体的控制按键如下：

• W键：前进
• S键：后退
• A键：左转弯
• D键：右转弯
• ↑方向键：上升
• ↓方向键：下降
• ←方向键：左侧飞
• →方向键：右侧飞

控制代码实现

以下是实现上述控制功能的代码：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class Handler : MonoBehaviour {
public GameObject helicopter;
public GameObject rotor01;
public GameObject rotor02;
public GameObject rotor03;

float curRotX = 0;
float curRotY = 0;
float curRotZ = 0;

// Use this for initialization
void Start () {
helicopter = GameObject.Find("Body");
rotor01 = GameObject.Find("Rotor01");
rotor02 = GameObject.Find("Rotor02");
rotor03 = GameObject.Find("Rotor03");
}

// Update is called once per frame
void FixedUpdate () {
// 旋转螺旋桨
rotor01.transform.Rotate(new Vector3(0, -10, 0));
rotor02.transform.Rotate(new Vector3(0, -10, 0));
rotor03.transform.Rotate(new Vector3(10, 0, 0));

if(Input.GetKey(KeyCode.W)) {
// 前进
helicopter.transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime * 5);
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.A)) {
// 左转弯
helicopter.transform.Rotate(new Vector3(0, -2, 0));
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.S)) {
// 后退
helicopter.transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime * -5);
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.D)) {
// 右转弯
helicopter.transform.Rotate(new Vector3(0, 2, 0));
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.UpArrow)) {
// 上升
helicopter.transform.Translate(0, 0.1f, 0);
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.DownArrow)) {
// 下降
helicopter.transform.Translate(0, -0.1f, 0);
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) {
// 左侧飞
helicopter.transform.Translate(-0.1f, 0, 0);
}
else if(Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) {
// 右侧飞
helicopter.transform.Translate(0.1f, 0, 0);
}

if(Input.GetKeyUp(KeyCode.W)) {
// 当松开W键时的处理，此处代码被注释掉，可根据需求启用
// helicopter.transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0.0f, this.curRotY, this.curRotZ));
}
}
}

以上代码通过Handler类实现了直升机的基本飞行控制。在Start方法中，我们通过GameObject.Find方法获取直升机的机身和各个螺旋桨对象。在FixedUpdate方法中，我们实现了螺旋桨的旋转以及根据用户按键输入来控制直升机的飞行。

希望这个简易的直升机飞行控制案例能对大家有所帮助，若有任何疑问，欢迎在论坛留言交流。