RectTransform

本文主要记录一下跟RectTransform相关的操作说明。

其实对于UI布局系统来说，其数学部分已经非常清楚了，详细可以看01UI布局锚点结构。但是每个引擎对相关概念的接口封装不尽相同。有的除了一些基础概念之外还增添了一些独有概念的字段，对于每个参数的操作也都有不同的方式。所以在此记录一下Unity中对RectTransform中操作的细节。

字段说明

根据官方文档https://docs.unity3d.com/ScriptReference/RectTransform.html。 Unity中RectTransform主要有一下字段： 其中大部分字段都跟UI布局中的数学概念对应，例如Pivot，Anchor等。

字段名称	官方字段含义
anchoredPosition	该RectTransform的Pivot相对于其Anchor的位置
anchoredPosition3D	该RectTransform的Pivot相对于其Anchor的3D坐标位置
anchorMax	Anchor中右上角的归一化坐标（是一个相相对于父对象的比例值）
anchorMin	Anchor中左下角的归一化坐标（是一个相相对于父对象的比例值）
drivenByObject	表示是否被某个对象驱动控制布局参数
offsetMax	该RectTramsform的右上角点相对于Anchor右上角点的偏移
offsetMin	该RectTramsform的左下角点相对于Anchor左下角点的偏移
pivot	该RectTransofrm的Pivor点定位置
rect	该RectTransform所表示的矩形的描述
sizeDelta	该RectTramsform相对于Anchor之间的大小

anchoredPosition

含义说明

即该RectTransform中Pivot点相对于Anchor的位置，如下图：

但根据布局锚点的数学结构来说，可以简单看到。对于锚点退化成点的情况下来说，该值就相当于PosX，PosY。如果是线的情况下实际上是通过Offset来计算的，但是该值实际上任然存在。

实际上该值为：

$$Pos=OffsetMin+(OffsetMax-OffsetMin)*Pivot=OffsetMin+SizeDelta*Pivot$$

参考OffsetMin,OffsetMax的含义。当Anchor退化成点的情况，OffsetMax,OffsetMin相当于从一个点出发到当前RectTransform右上角，左下角点的两个向量。所以该公式值就是Anchor点到Pivot所对应点的向量，这也相当于子RectTransform相对于Anchor的位置坐标。当Anchor不是点的时候OffsetMax,OffsetMin尾部不再重叠，此时含义就不再是Anchor到Pivot对应点的向量。此时谈论子RectTransform相对Anchor的位置也不具有实际意义，这个时候Anchor也不是一个简单的点。而是一个区域。

操作效果

对于AnchoredPosition赋值，不论什么情况下都将设置AnchorPosition值为目标值，保持SizeDelta和Pivot不变，修改OffsetMax和OffsetMin来使得上述公式计算值为目标值。所以：

• 当Anchor为点的时候： 相当于直接操作Pivot相对于Anchor点的距离，即移动子RectTransform。
• 当Anchor不为点的时候： 由于保持SizeDelta不变，即OffsetMax-OffsetMin不变。所以相当于调整OffsetMin值，使得其值增加对应数值。

offset

含义说明

即该RectTransform中右上角，左下角点相对于Anchor右上角，左下角点的偏移。示例如下图：

当设置Anchor不为点的情况，此时可以看到设置面板也不再是点情况下的PosX,PoxY,Width,Height的组合。而是Left,Top,Right,Bottom的组合。可以看到：

$$ OffsetMax = (-Right,-Top),OffsetMin = (Left,Bottom) $$

但是不论什么情况下，无论Anchor是否为点。OffsetMax,OffsetMin的语义都是确定的，即图中所表示的两条向量。

操作效果

对于Offset赋值，不论什么情况下都将设置Offset值为目标值。于是子RectTransform所形成的矩形区域会对应修改，然后根据矩形区域和Pivot点，重新按照公式修改AnchoredPosition值与SizeDelta值。

实际上这个修改过程也与UI布局中的数学过程所对应。即先按照比例计算一次Anchor值，然后在Anchor的基础上再做一次左下顶点，右上顶点的平移操作。这里修改的就是直接修改第二次从Anchor计算子RectTransform矩阵中参数值。

sizeDelta

含义说明

sizeDelta值实际即

$$SizeDelta=(OffsetMax-OffsetMin)$$

如下图：

如果Anchor退化成点，可以看到，这实际上就是当前RectTramsform的对角线向量，表示了这个Rect的大小。但是如果Anchor没有退化成点，可以看到OffsetMax,OffsetMin尾部不重叠。此时SizeDelta的语义不再是RectTransform的对角线向量，实际上混入了Anchor的对角线向量。即

$$OffsetMin+ChildDiagonal = AnchorDiagonal+OffsetMax$$

所以sizeDelta相当于子RectTransform的对角线向量减去Anchor的对角线向量。如果Anchor的对角线向量为0向量。那么就想到子子RectTransform的对角线。

操作效果

对于sizeDelta赋值，不论什么情况下都将设置sizeDelta值为目标值，保持AnchoredPosition大小不变，通过公式反推OffsetMax和OffsetMin的值。所以：

• 当Anchor为点的时候： 相当于直接操作RectTransform的大小，这个大小会基于Pivot点来进行缩放拉伸。
• 当Anchor不为点的时候： 根据前面公式，可以看到，这时候也是相当于修改OffsetMin值，使其修改SizeDelta*Pivot的值。另一方面可以根据SizeDelta计算方式发现，其实此时Anchor的对角线向量不可能变化，所以依旧相当于修改子RectTransform对角线变化相同的数值。

Anchor

含义说明

Anchor显然就是Anchor右上角点，左下角点相对于父RectTransform的比例值。如下图：

Anchor的存在相当于建立起了父子RectTransform之间的一个比例变化对象。

操作效果

不论什么情况下都将设置Anchor设为目标值，但保持AnchoredPosition,Offset,SizeDelta都不变。所以最后结果相当于直接修改了中间件的区域大小，进而修改最后绘制出的子RectTransform区域大小。

Rect

该值无法设置，其表示的即当前RectTransform所描绘出的Rectangle区域大小。该值由x,y,Width,Height来构成。分别表示了Pivot在当前Rectangle中的位置以及宽高，如下图：

具体来说

$$ x=-Width*Pivot.x,\space y=-Htight*Pivot.y $$

操作函数

操作函数	官方说明
SetInsetAndSizeFromParentEdge	设置Rectangle相对于父Rectangle指定距离以及大小
SetSizeWithCurrentAnchors	使得RectTransform在指定轴上计算给定大小

SetInsetAndSizeFromParentEdge

该函数有三个参数：

• 相对边(RectTransform.Edge edge)
• 间距(flost inset)
• 大小(float size)

该函数主要是直接设置子RectTransform相对于父RectTransform的边距以及大小。其中边有四种，即上下左右(Top,Bottom,Left,Right)四个边。

其产生的效果主要有三部分：

• 设置对应的Anchor： 对于Left，Anchor中所有X坐标设置为0，其余不变。Right则所有X坐标设置为1，其余不变。对于Top，Anchor中所有Y坐标设置为1，其余不变。Bottom则所有Y坐标设置为0，其余不变。
• 使得子RectTransform对应边相对于父RectTransform的对应边相距inset参数大小的值。
• 使得子RectTransform在对应边轴向上的宽度为目标size值。

所以，对于不在设置轴向上参数，实际上是不会进行修改的。例如设置SetInsetAndSizeFromParentEdge(Edge.Left,10,20)则会修改当前子RectTransform在水平方向上宽度为20，并且距离左侧边有10的距离。

SetSizeWithCurrentAnchors

两个参数：

• 轴向(RectTransform.Axis axis)
• 对应方向大小(float size)

该函数主要用来设置RectTransform在目标方向上的大小。前面可以看到类似的字段SizeDelta，但是当Anchor不为点的时候，可以发现通过设置SizeDelta来将RectTransform设置到对应宽度或高度是不准确，虽然其变化量是正确的，但是很多情况下可能需要直接设置到某个数值，而不是先计算之前的数值然后计算变化量。

而该函数则可以设置目标RectTransform的宽度或高度为给定目标值。 该计算保持RectTransform中的Pivot坐标不变。通过修改Offset来实现Rectangle宽度或高度的修改。而Pivot坐标不变，实际上相当于保持AnchoredPosition值不变。

对于RectTransform中Pivot相对于Anchor左下角的坐标$R_{pivot}$以及其对角线向量$R_{diagonal}$其可以表示为

$$ R_{pivot}=OffsetMin+(AnchorDiagonal+OffsetMax-OffsetMin)*Pivot\\ R_{diagonal} = AnchorDiagonal+OffsetMax-OffsetMin=AnchorDiagonal+SizeDelta $$

Anchor不变，所以Anchor的对角线AnchorDiagonal不变。所以$R_{pivot}$不变相当于剩下部分的计算不变，也即AnchorPosition不变。另一方面由上面公式也可以看出，设置对应方向大小，相当于设置$R_{diagonal}$数值。而这里面必定参杂了父对角线AnchorDiagonal的值，这也是为什么通过设置SizeDelta不准的原因。如果要根据数值直接计算，则要涉及父节点的Anchor坐标，这就必须要去父节点上去这个值。这是比较麻烦的一件事情，而该接口正是隐藏了这一点。

RectTransform与Transform

RectTransform继承于Transform。我觉得这有多方面考量原因。

因为Transform描述的是点概念结构，而RectTransform需要描述一个矩形区域概念。所以RectTransform需要扩展一些字段结构。

选择在Transform的基础上扩展结构，来实现自己所描述的概念。这有好处，即RectTransform依旧囊括在Transform之中，可以被基本变换结构操控，当遇到3D结构时，其依旧有效。坏处是，继承于Transform，也就相当于拥有Transform的数据结构字段。这些字段有时会令使用者混淆。

例如RectTransform依旧拥有Transform中的Position，Rotation和Scale数据字段。但是通常UI中并不使用这些字段，而是如上的锚点相关字段。实际上这些字段，依旧有值，并且有其对应含义。

字段名称	字段含义
positon	pivot点所在的世界坐标
rotation	pivot点所在的世界旋转
scale	pivot点所在的世界缩放
localPosition	pivot点相对于父对象的坐标
localRotation	pivot点相对于父对象的旋转
localScale	pivot点相对于父对象的缩放

• 这里需要注意。即UI所描述的矩形区域也是有着世界坐标的。这个坐标跟我们根节点的Canvas结构挂钩。具体来说，当我们Canvas选定其RenderMode之后，可以看到其有一个不可修改的数值，实际上这个就是根节点Canvas的空间位置。例如如下，我们选择ScreenSpace-Overlay，可以看到在场景中会出现一个跟屏幕分辨率等大的画布。如图，其位置就是$(670.5,285,0)$。其子节点的世界坐标位置position，也就是基于该节点层层变化后的位置。

• 所以这里可以注意到一件事，有些情况下localPosition会跟anchoredPosition等价。但两者情况语义实际完全不一样。
• 对于anchoredPosition来说，其将Anchor结构考虑了进去。其本质是相对于Anchor给出点的一个位置偏移。而localPosition则是父子对象Pivot之间的偏移关系。所以对于anchoredPosition来说，其收Anchor影响，有些时候其语义不是很清晰。而localPosition则是相对清晰的，就是Pivot之间偏向量值。

因此如果我们向对坐标点进行坐标变化计算。例如计算Transform A物体下面一个点$A_0$坐标在Transform B下的坐标的时候。可以直接通过Transform A的LocalToWorld矩阵结合Transform B的WorldToLocal矩阵，来算出$A_0$在B下的一个坐标。如果放在RectTransform下面。就是该点相对于RectTransform中Pivot点的坐标距离。需要注意的是，这个相当于localPosition值。而不是能直接设置的anchoredPosition值。