Unity相机范围适应物体大小

情形

相机是游戏向玩家展示的主要手段。大部分时候，相机的位置和范围可以提前设定，在游戏中不会做变化。但有些时候，我们希望相机在游戏当中能够调整位置和范围，以显示某一物体。

具体一点，说一下我遇到的情况。我希望显示的物体是一个由玩家自定义自己制造的飞船。这个飞船可大可小，在玩家把它做出来之前，游戏是无法确定它的大小的。自然地，用来跟随飞船的摄像机也无法确定位置和范围。我希望在玩家制作完毕飞船之后，能够使相机适应飞船的尺寸，在屏幕中合适的显示出飞船的全部。

方法

下面提供我的解决方法。我的解决方法假设相机正对需要适应显示的物体的中心。如果不是这样，需要对代码做一些小改动，但总体做法是适用的。

public class CameraManager:MonoBehaviour
{
    // 对摄像机的引用，可以在面板中设置，也可以在初始化时获取。
    public Camera cam;
    // 需要显示的物体的中心位置。
    public Transform root;
    // 物体的半径。即物体里中心最远的地方到中心的距离。
    public float radius;
    // 一些参数，在面板中调试。
    // 两个参数增大都会使屏幕中物体变小。
    // 半径和相机范围的关系参数
    public float radiusToSizeFactor=2;
    // 半径和相机距离的关系参数
    public float radiusToDistanceFactor=2;
    
    // 传入物体的中心位置和物体半径。
    public void PrepareCamera(Transform center, float r)
    {
         // 根据参数设置相机到物体的距离。
        cam.transform.localPosition = new Vector3(0, 0, -radiusToDistanceFactor * radius);
        // 如果需要显示的物体不是正对相机中心，修改这个向量的初值。
        Vector3 worldPos = new Vector3(0, radius, 0);
        // 把向量转换到世界坐标系，因为相机的接口只接受世界坐标
        worldPos = root.TransformPoint(worldPos);
        // 获得点在相机屏幕中的相对位置，如正好在屏幕左下角的点返回(0, 0, z)，正好在右上角的点返回(1, 1, z)。z为物体离相机的深度距离，在这里没有用处。
        Vector3 viewPos = cam.WorldToViewportPoint(worldPos);
        // 根据参数调整相机范围。这里我用的是正交相机，如果使用透视相机，这里应该修改fieldOfView。
        // 如果参数为2，则物体最多占到屏幕的1/2高度。
        cam.orthographicSize *= radiusToSizeFactor * viewPos.y;
    }
}

结语

Unity并没有给出他所用的Camera.orthograpicSize和Camera.fieldOfView是如何计算的，具有什么意义。所以没办法直接计算出合适的值，只能通过相对关系做放大和缩小。还是有那么一点不直观。