Unity 计算物体旋转圈数

实现原理

1. 欧拉角跳变处理
   Unity的欧拉角范围为 0~360，当角度跨过360°时会归零，直接计算相邻帧的差值会导致错误（如359°→1°会被误判为-358°而非+2°）。

2. 累计总旋转角度
   通过跟踪每帧的角度变化量，修正跳变误差，最终累计总旋转度数，再除以360得到圈数。

完整代码

using UnityEngine;

public class RotationCounter : MonoBehaviour
{
    private float _previousEulerY; // 上一帧的Y轴欧拉角
    private float _totalRotation;  // 累计总旋转度数

    void Start()
    {
        // 初始记录当前欧拉角Y
        _previousEulerY = transform.eulerAngles.y;
    }

    void Update()
    {
        // 获取当前欧拉角Y
        float currentEulerY = transform.eulerAngles.y;

        // 计算帧间角度差
        float delta = currentEulerY - _previousEulerY;

        // 修正360°跳变
        if (delta > 180f)
        {
            delta -= 360f;
        }
        else if (delta < -180f)
        {
            delta += 360f;
        }

        // 累加总旋转度数
        _totalRotation += delta;

        // 更新上一帧角度
        _previousEulerY = currentEulerY;

        // 计算圈数（正值为顺时针，负值为逆时针）
        float totalTurns = _totalRotation / 360f;

        Debug.Log($"总圈数: {totalTurns:F2}");
    }
}

使用说明

1. 脚本挂载
   将脚本附加到需要监测旋转的物体上。

2. 方向判断

   • 正圈数：顺时针旋转累计

   • 负圈数：逆时针旋转累计

3. 精度控制
   输出结果保留两位小数（F2），若需更高精度可修改格式字符串。

关键问题处理

1. 角度跳变修正

if (delta > 180f) delta -= 360f;
else if (delta < -180f) delta += 360f;

• 当相邻帧角度差超过180°时，视为发生360°跳变，反向修正差值
  示例：359°→1°的原始差值为-358°，修正后为+2°

2. 浮点误差处理

// 可添加阈值过滤微小抖动
if (Mathf.Abs(delta) < 0.01f) delta = 0f;

• 在工业级应用中建议添加，避免微小抖动影响累计值

扩展功能

1. 重置计数器

public void ResetCounter() 
{
    _totalRotation = 0f;
    _previousEulerY = transform.eulerAngles.y;
}

• 调用此方法可重置累计圈数

2. 多轴旋转分离（高级）

若需精确计算绕Y轴的旋转（忽略其他轴影响），需使用投影法：

Vector3 previousForward = transform.forward;
// 假设物体绕Y轴旋转后
Vector3 currentForward = transform.forward;

// 计算XZ平面投影的夹角变化
float angleDelta = Vector3.SignedAngle(
    previousForward, 
    currentForward, 
    Vector3.up
);

_totalRotation += angleDelta;

• 此方法通过物体朝向在水平面的投影计算纯Y轴旋转角度，避免其他轴干扰

性能优化建议

1. 避免每帧计算
   若非实时需求，可在特定事件（如碰撞时）触发计算。

2. 使用缓存机制
   若物体静止时不旋转，可通过标记跳过计算：

if (Mathf.Approximately(delta, 0f)) return;

总结

• 核心思路：跟踪相邻帧角度变化，修正跳变误差，累计总度数

• 扩展应用：可用于制作转速表、解锁谜题（如旋钮转3圈触发机关）等场景

• 进阶方向：结合四元数差值计算更精确的轴向旋转量