一人称視点のカメラ制御

前提・実現したいこと

一人称視点のホラーゲームを作っています。
カメラに「Lerp減衰」「FoV変動」「手振れ」の機能を、スクリプトかChinemachineどちらかで制御する方法が知りたいです。

動かすキャラはStandard AssetのFPSControllerを使っています。
（できればキャラクターはFPSControllerを使い続けたいです）

発生している問題

問題１：
「Lerp減衰」「FoV変動」「手振れ」のスクリプトをアタッチして制御しようとしたのですが、「手振れ」のみ機能せず、sceneを切り替えると画面がガクガクに揺れマウス操作が効かなくなります。

問題２：
公式アセットのCinemachineを使うと手振れなどのカメラの機能は正しく働くようになりました。しかし、ゆっくりマウスを動かせば視点方向に前進するが早く振り返ったりすると前進ボタンを押しても後退してしまいます。
CinemachineとFPSControllerについているカメラとのマウス加速度の差？に違いがあるように感じているのですが解決方法が分かりません。

※両方ともエラーメッセージは一切ありません

試したこと

・新しく作ったカメラに3つの機能のスクリプトをつけると手振れが機能するようになりました。
しかし、移動とマウス操作のスクリプトを追加すると移動はできてもマウス操作が効きませんでした。

・スクリプトのUpdate()をFixedUpdate()に変更しました。
初動に画面が揺れることはなくなったが、移動して停止すると数秒間カメラが前後にガクガク揺れるようになった。

「Lerp減衰」「FoV変動」「手振れ」のスクリプト

C#
1using System.Collections;
2using System.Collections.Generic;
3using UnityEngine;
4
5public class CameraController3D : MonoBehaviour
6{
7    public GameObject TargetObject;
8    public float Height = 1.5f;
9    public float Distance = 5.0f;
10    public float HeightAngle = 10.0f;
11    public float RotAngle = 0.0f;
12    public float RotAngleAttenRate = 5.0f;
13    public float AngleAttenRate = 40.0f;
14
15    public bool EnableAtten = true;
16    public float AttenRate = 3.0f;
17
18    public bool EnableNoise = true;
19    public float NoiseSpeed = 0.5f;
20    public float MoveNoiseSpeed = 1.5f;
21    public float NoiseCoeff = 1.3f;
22    public float MoveNoiseCoeff = 2.5f;
23
24    public bool EnableFieldOfViewAtten = true;
25    public float FieldOfView = 50.0f;
26    public float MoveFieldOfView = 60.0f;
27
28    public float ForwardDistance = 2.0f;
29
30    private Camera cam;
31    private Vector3 addForward;
32    private Vector3 deltaTarget;
33    private Vector3 nowPos;
34    private float nowfov;
35
36    private float nowRotAngle;
37    private float nowHeightAngle;
38
39    private Vector3 prevTargetPos;
40
41    // Use this for initialization
42    void Start()
43    {
44        cam = GetComponent<Camera>();
45        nowfov = FieldOfView;
46        nowPos = TargetObject.transform.position;
47    }
48
49    // Update is called once per frame
50    void FixedUpdate()
51    {
52        RotAngle -= Input.GetAxis("Mouse X") * 5.0f;
53        HeightAngle += Input.GetAxis("Mouse Y") * 5.0f;
54        HeightAngle = Mathf.Clamp(HeightAngle, 0.0f, 80.0f);
55
56        var delta = TargetObject.transform.position - deltaTarget;
57        deltaTarget = TargetObject.transform.position;
58
59        // 減衰
60        if (EnableAtten)
61        {
62            var deltaPos = TargetObject.transform.position - prevTargetPos;
63            prevTargetPos = TargetObject.transform.position;
64            deltaPos *= ForwardDistance;
65
66            addForward += deltaPos * Time.deltaTime * 20.0f;
67            addForward = Vector3.Lerp(addForward, Vector3.zero, Time.deltaTime * AttenRate);
68
69            nowPos = Vector3.Lerp(nowPos, TargetObject.transform.position + Vector3.up * Height + addForward, Mathf.Clamp(Time.deltaTime * AttenRate, 0.0f, 1.0f));
70        }
71        else nowPos = TargetObject.transform.position + Vector3.up * Height;
72
73        // 手ブレ
74        bool move = Mathf.Abs(delta.x) > 0.0f;
75        var noise = new Vector3();
76        if (EnableNoise)
77        {
78            var ns = (move ? MoveNoiseSpeed : NoiseSpeed);
79            var nc = (move ? MoveNoiseCoeff : NoiseCoeff);
80
81            var t = Time.time * ns;
82
83            var nx = Mathf.PerlinNoise(t, t) * nc;
84            var ny = Mathf.PerlinNoise(t + 10.0f, t + 10.0f) * nc;
85            var nz = Mathf.PerlinNoise(t + 20.0f, t + 20.0f) * nc * 0.5f;
86            noise = new Vector3(nx, ny, nz);
87        }
88
89        // FoV
90        if (EnableFieldOfViewAtten) nowfov = Mathf.Lerp(nowfov, move ? MoveFieldOfView : FieldOfView, Time.deltaTime);
91        else nowfov = FieldOfView;
92        cam.fieldOfView = nowfov;
93
94        // カメラ位置
95        if (EnableAtten) nowRotAngle = Mathf.Lerp(nowRotAngle, RotAngle, Time.deltaTime * RotAngleAttenRate);
96        else nowRotAngle = RotAngle;
97
98        if (EnableAtten) nowHeightAngle = Mathf.Lerp(nowHeightAngle, HeightAngle, Time.deltaTime * RotAngleAttenRate);
99        else nowHeightAngle = HeightAngle;
100
101        var deg = Mathf.PI / 180.0f;
102        var cx = Mathf.Sin(nowRotAngle * deg) * Mathf.Cos(nowHeightAngle * deg) * Distance;
103        var cz = -Mathf.Cos(nowRotAngle * deg) * Mathf.Cos(nowHeightAngle * deg) * Distance;
104        var cy = Mathf.Sin(nowHeightAngle * deg) * Distance;
105        transform.position = nowPos + new Vector3(cx, cy, cz);
106
107        // カメラ向き
108        var rot = Quaternion.LookRotation((nowPos - transform.position).normalized) * Quaternion.Euler(noise);
109        if (EnableAtten) transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, rot, Time.deltaTime * AngleAttenRate);
110        else transform.rotation = rot;
111    }
112}
113

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Unityバージョン：2019.4.9f1

参考にしたサイト
https://qiita.com/yoship1639/items/9bf6f8ad080b3c496b12
http://bboydaisuke.wp.xdomain.jp/2020/06/05/post-313/

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

ご提示のスクリプトにはマウス操作でカメラの動きを制御するコードが含まれているようですが、FirstPersonController自体にもカメラ制御機能がありますので、それと干渉しないよう工夫する必要がありそうですね。
基本的なカメラ制御はFirstPersonControllerに任せることにして、そこに後から効果を加えるように改変してみました。これならどうでしょうか?

C#
1using System.Collections;
2using UnityEngine;
3using UnityStandardAssets.Characters.FirstPerson;
4
5[RequireComponent(typeof(Camera))]
6public class CameraControllerFPS : MonoBehaviour
7{
8    [Header("Position/Rotation Attenuation")]
9    public bool EnableAtten = true;
10    public float PositionAttenRate = 3.0f;
11    public float RotationAttenRate = 40.0f;
12    public float ForwardDistance = 0.5f;
13
14    [Header("Noise")]
15    public bool EnableNoise = true;
16    public float NoiseSpeed = 0.5f;
17    public float MoveNoiseSpeed = 1.5f;
18    public float NoiseCoeff = 1.3f;
19    public float MoveNoiseCoeff = 2.5f;
20
21    [Header("FoV Attenuation")]
22    public bool EnableFieldOfViewAtten = true;
23    public float FieldOfView = 50.0f;
24    public float MoveFieldOfView = 60.0f;
25
26    private new Camera camera;
27    private Transform cameraTransform;
28    private float previousFov;
29    private Vector3 previousCameraPosition;
30    private Quaternion previousCameraRotation;
31    private Vector3 expectedCameraPosition;
32    private Quaternion expectedCameraRotation;
33
34    private Transform playerTransform;
35    private Vector3 previousPlayerPosition;
36
37    private Vector3 addForward;
38
39    private Coroutine revertCameraTransformToExpectedCoroutine;
40
41    // Use this for initialization
42    private void Start()
43    {
44        camera = GetComponent<Camera>();
45        cameraTransform = camera.transform;
46
47        // 念のため親階層にFirstPersonControllerがあるか確認する
48        MonoBehaviour fpsController = cameraTransform.GetComponentInParent<FirstPersonController>();
49        if (fpsController == null)
50        {
51            fpsController = cameraTransform.GetComponentInParent<RigidbodyFirstPersonController>();
52            if (fpsController == null)
53            {
54                Debug.LogError("FirstPersonController not found.");
55                enabled = false;
56                return;
57            }
58        }
59
60        // FirstPersonControllerを持っているオブジェクトをプレイヤーオブジェクトとして扱う
61        playerTransform = fpsController.transform;
62
63        // それぞれの前フレームデータに初期値をセットする
64        previousPlayerPosition = playerTransform.position;
65        previousFov = FieldOfView;
66        previousCameraPosition = cameraTransform.position;
67        previousCameraRotation = cameraTransform.rotation;
68
69        // 各フレームのレンダリング後にカメラ位置・回転の変更を取り消すためのコルーチンを始動する
70        revertCameraTransformToExpectedCoroutine = StartCoroutine(RevertCameraTransformToExpected());
71    }
72
73    private IEnumerator RevertCameraTransformToExpected()
74    {
75        var wait = new WaitForEndOfFrame();
76        while (true)
77        {
78            yield return wait;
79
80            if (cameraTransform == null)
81            {
82                StopCoroutine(revertCameraTransformToExpectedCoroutine);
83                revertCameraTransformToExpectedCoroutine = null;
84                yield break;
85            }
86
87            cameraTransform.position = expectedCameraPosition;
88            cameraTransform.rotation = expectedCameraRotation;
89        }
90    }
91
92    // LateUpdate is called once per frame after Update
93    private void LateUpdate()
94    {
95        // まずFirstPersonControllerが設定したカメラの位置・回転を保存しておく
96        // 次のフレームでFirstPersonControllerが正しくカメラをコントロールできるようにするため、
97        // レンダリング後に上記のRevertCameraTransformToExpectedで位置・回転を元に戻すようにする
98        expectedCameraPosition = cameraTransform.position;
99        expectedCameraRotation = cameraTransform.rotation;
100
101        // このフレームでのプレイヤーの移動量を求めておく
102        var currentPlayerPosition = playerTransform.position;
103        var playerDeltaPosition = currentPlayerPosition - previousPlayerPosition;
104
105        // 減衰
106        var currentCameraPosition = expectedCameraPosition;
107        if (EnableAtten)
108        {
109            addForward += playerDeltaPosition * (Time.deltaTime * ForwardDistance * 20.0f);
110            addForward = Vector3.Lerp(addForward, Vector3.zero, Time.deltaTime * PositionAttenRate);
111            currentCameraPosition = Vector3.Lerp(
112                previousCameraPosition,
113                currentCameraPosition + addForward,
114                Time.deltaTime * PositionAttenRate);
115        }
116
117        // 手ブレ
118        var move = playerDeltaPosition.sqrMagnitude > 0.0f;
119        var noise = new Vector3();
120        if (EnableNoise)
121        {
122            var ns = move ? MoveNoiseSpeed : NoiseSpeed;
123            var nc = move ? MoveNoiseCoeff : NoiseCoeff;
124            var t = Time.time * ns;
125            var nx = Mathf.PerlinNoise(t, t) * nc;
126            var ny = Mathf.PerlinNoise(t + 10.0f, t + 10.0f) * nc;
127            var nz = Mathf.PerlinNoise(t + 20.0f, t + 20.0f) * nc * 0.5f;
128            noise = new Vector3(nx, ny, nz);
129        }
130
131        // FoV
132        var currentFov = move ? MoveFieldOfView : FieldOfView;
133        if (EnableFieldOfViewAtten)
134        {
135            currentFov = Mathf.Lerp(previousFov, currentFov, Time.deltaTime);
136        }
137
138        // カメラ向き
139        var currentCameraRotation = expectedCameraRotation * Quaternion.Euler(noise);
140        if (EnableAtten)
141        {
142            currentCameraRotation = Quaternion.Slerp(
143                previousCameraRotation,
144                currentCameraRotation,
145                Time.deltaTime * RotationAttenRate);
146        }
147
148        // カメラの位置・回転・FoVに修正を加える
149        transform.position = currentCameraPosition;
150        transform.rotation = currentCameraRotation;
151        camera.fieldOfView = currentFov;
152
153        // 次のフレームに備えて現フレームのデータを保存しておく
154        previousPlayerPosition = currentPlayerPosition;
155        previousFov = currentFov;
156        previousCameraPosition = currentCameraPosition;
157        previousCameraRotation = currentCameraRotation;
158    }
159}