了解 CFrame¶

Time:0, 0, 0

datatype/CFrame 为 **Coordinate Frame（坐标框架）**的缩写，是一种用于旋转和定位 3D 对象的数据类型。CFrame 同时为对象属性和独立单位，其中包含全局 X、Y 和 Z 坐标以及各轴上的旋转数据。除此之外， CFrames 还含括在 3D 空间中处理对象所需的有用函数。

以下为在游戏中应用 CFrame 的几个示例：

为子弹或弓箭等投射武器寻找远处的目标位置，例如被玩家激光爆能枪所瞄准敌人的位置。
在玩家与特定 NPC （非玩家角色）互动时移动镜头，使其聚焦于该 NPC。
当玩家获取麻痹、加速、中毒等状态时在其头顶放置相应的状态指示器。

CFrame 基础知识¶

CFrame 定位¶

开发者可以通过 datatype/CFrame|CFrame.new() 在游戏世界中的默认位置 0, 0, 0 创建一个空白 CFrame。但若希望将 CFrame 定位到指定位置点，则需为 CFrame.new() 函数提供 X、Y、Z 参数。在以下示例中，我们将使用存储在 newCFrame 中的值对 redBlock 对象的 CFrame 属性进行覆盖，使其重定位至 -2, 2, 4 位置。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    
    -- 创建新 CFrame
    local newCFrame = CFrame.new(-2, 2, 4)
    
    -- 用新的 CFrame 覆盖红色方块的当前 CFrame
    redBlock.CFrame = newCFrame

除此之外，开发者也可以通过为 CFrame.new() 提供新的 datatype/Vector3 位置以获取相同结果：

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    
    -- 创建新 CFrame
    local newVector3 = Vector3.new(-2, 2, 4)
    local newCFrame = CFrame.new(newVector3)
    
    -- 用新的 CFrame 覆盖红色方块的当前 CFrame
    redBlock.CFrame = newCFrame

CFrame 旋转¶

当需要创建带有旋转角度的 CFrame 时，请通过 datatype/CFrame|CFrame.Angles() 构造函数为需要旋转的轴提供旋转角度，以弧度（Radian）为单位：

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock 
    
    -- 创建旋转后的新 CFrame
    local newCFrame = CFrame.Angles(0, math.rad(45), 0)
    
    -- 用新的 CFrame 覆盖红色方块的当前 CFrame
    redBlock.CFrame = newCFrame

如上所述， CFrame.Angles() 的参数应以弧度为单位，而非角度。开发者可通过上个示例中的 math.rad() 转换器将角度转换为弧度。

面向指定位置点¶

CFrame.new() 最强大的用途之一为使 CFrame 的前方指向游戏世界中的特定点。在以下示例中，我们会将 redBlock 部件定位至 0, 3, 0，并使其前方（白色圆圈所标记的一面）面向 blueCube 部件：

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    local blueCube = game.Workspace.BlueCube
    
    -- 为初始位置和目标位置各创建一个 Vector3
    local startPosition = Vector3.new(0, 3, 0)
    local targetPosition = blueCube.Position
    
    -- 将红色方块放至 'startPosition' 并使其前方面向 'targetPosition'
    redBlock.CFrame = CFrame.new(startPosition, targetPosition)

偏移 CFrame¶

在特定情况下，开发者或者需要将对象从当前位置偏移指定格数。这时只需向位于对象位置的新建 CFrame 增加或削减 Vector3 值即可。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    
    redBlock.CFrame = CFrame.new(redBlock.Position) + Vector3.new(0, 1.25, 0)

如上方代码所示，当需要获取正确格式的对象 Vector3 位置并将其作为 CFrame.new() 参数时，可使用对象的 Position 属性（在此示例中为 redBlock.Position），非常便捷。

当使一个对象从另一个对象所在的位置偏移时，也可以使用同样的技巧。但在此情况下，我们需要将 Vector3 值添加至在蓝色方块（而不是红色方块）位置新建的 CFrame，如下所示：

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    local blueCube = game.Workspace.BlueCube
    
    redBlock.CFrame = CFrame.new(blueCube.Position) + Vector3.new(0, 2, 0)

动态 CFrame 朝向¶

CFrame.new() 和 CFrame.Angles() 构造函数虽然功能强大，但其应用情况的要求也较为严格：只能将对象定位或旋转至游戏世界中的特定方向。虽然这些功能在许多状况下十分有用，但当无法依赖固定的世界位置或旋转角度时，又该如何进行处理呢？举例来说：

在世界中任意位置及任意朝向的玩家面前生成漂浮的宝物。
在玩家的右肩上方生成一个魔法精灵。

上述情况更适合使用 CFrame 函数，而非要求严格的构造函数。

相对位置¶

datatype/CFrame|CFrame:ToWorldSpace() 函数可以将对象的局部朝向 CFrame 转换为新的全局朝向。因此，这个函数非常适合用来使部件相对自身或其他对象进行偏移，无需在意对象当前的位置或旋转。

在以下代码和图像示例中，请注意红色方块在向上偏移 2 格时所使用的是蓝色方块的 Y 轴（穿过蓝色方块的绿色箭头），而并未使用指向正上方的全局 Y 轴。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    local blueCube = game.Workspace.BlueCube
    
    local offsetCFrame = CFrame.new(0, 2, 0)
    redBlock.CFrame = blueCube.CFrame:ToWorldSpace(offsetCFrame)

相对旋转¶

CFrame:ToWorldSpace() 也可以用来使对象相对自身进行旋转。举例来说：使对象相对当前 Y 轴逆时针旋转 70 度并相对当前 Z 轴顺时针旋转 20 度。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    
    local rotatedCFrame = CFrame.Angles(0, math.rad(70), math.rad(20))
    redBlock.CFrame = redBlock.CFrame:ToWorldSpace(rotatedCFrame)

使指定表面朝向特定点¶

如前例所示，开发者可以通过为 CFrame.new() 提供 Vector3 点作为第二参数来使对象“面向”另一个对象。但此操作的局限性在于其只与移动对象的前方表面关联。

当希望将对象的任意表面朝向 Vector3 点时，可以使用相对旋转功能。以下示例由两个连续 CFrame 操作构成：

将对象的前面（白色圆圈所标记的一面）指向目标。
旋转 CFrame，使其顶面（黑色圆圈所标记的一面）指向目标。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    local blueCube = game.Workspace.BlueCube
    
    -- 为目标位置创建一个 Vector3
    local targetPosition = blueCube.Position
    
    -- 使红色方块的前方面向 'targetPosition'
    redBlock.CFrame = CFrame.new(redBlock.Position, targetPosition)
    
    -- 以红色方块自身为轴心旋转其 CFrame，使其顶面（而非前面）面向目标
    local rotatedCFrame = CFrame.Angles(math.rad(-90), 0, 0)
    redBlock.CFrame = redBlock.CFrame:ToWorldSpace(rotatedCFrame)

找到两点之间的特定位置点¶

开发者可以通过名为 Linear Interpolation（也就是线性插值，常被简称为 Lerp）的方法将 CFrame 定位至两点之间的特定位置。举例来说，以下代码将会使用值 0.7 将 redBlock 放置在 greenCube 与 cyanCube 部件之间，该值将会使其绿色和红色部件之间的距离为总距离的 70%。

    
    local redBlock = game.Workspace.RedBlock
    local greenCube = game.Workspace.GreenCube
    local cyanCube = game.Workspace.CyanCube
    
    redBlock.CFrame = greenCube.CFrame:Lerp(cyanCube.CFrame, 0.7)

学习以上要领之后，开发者将可以顺利通过 CFrame 构造函数和函数对于游戏世界中的对象进行定向。完全理解本文概念的开发者可以考虑参阅articles/CFrame Math Operations|CFrame 数学运算一文，进一步探索更为高级的 CFrame 操作。

***Roblox官方链接:了解 CFrame