晚间天使 发表于 2024-7-15 18:27

Unity手册—碰撞检测相关汇总

本文汇总了用于碰撞检测的方式和设置
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碰撞组件

刚体

两物体若要发生碰撞事件,则两物体必需都带有碰撞体 Collider 组件且运动的物体带有刚体 Rigidbody 组件
以下为 Rigidbody 2D 或 Rigidbody Inspector 上的部门参数说明   

[*]BodyType- 刚体类型,决定刚体的移动旋转和碰撞方式,不要在运行时改削

[*]Dynamic - 动态类型,该类型物体依据物理模拟移动,与所有 Rigidbody2D 碰撞,最消耗性能,不要使用 Transform 设置刚体的 Position 和 Rotation
[*]Kinematic - 运动学类型,该类型物体依据物理模拟移动但不受力的感化,仅与动态类型刚体碰撞,比动态类型节约性能,通过 Rigidbody2D.MovePosition 或 Rigidbody2D.MoveRotation 控制空间状态
[*]Static - 静态类型,不依据物理模拟移动,仅与动态类型刚体碰撞

[*]Material - 物理材质
[*]Simulated - 模拟选项
[*]Collision Detection - 碰撞器检测,3D Collider 仅 Sphere、Capsule 和 Box 撑持持续检测

[*]Discrete - 离散检测,仅在每个 FixUpdate 时机检测
[*]Continuous - 持续检测,持续检测碰撞,可避免碰撞体重叠或穿过,适用于被高速移动物体碰撞的物体,更消耗性能
[*]Continuous Dynamic - 持续动态检测,适用快速移动物体,更消耗性能
[*]Continuous Speculative - 持续猜测检测,比以上两种持续检测更节约性能,且可用于 Kinematic 物体,措置角度运动更有优势,但依然有可能穿过高速移动物体

API

Rigidbody2D 还有配合碰撞体使用的 API

[*]Cast

[*]以当前刚体上所有碰撞的体形状做投影,获取所有碰撞成果

[*]ClosestPoint

[*]获取当前刚体上所有碰撞体周边距指定点比来的点

[*]Distance

[*]获取当前刚体上所有碰撞体与指定碰撞体的比来距离

[*]GetContacts

[*]获取当前刚体上所有碰撞体与其他碰撞体的接触点

[*]IsTouching

[*]指定碰撞体是否与刚体上任一碰撞体接触

[*]IsTouchingLayers

[*]指定 LayerMask 是否与刚体上任一碰撞体接触

[*]OverlapCollider

[*]获取与刚体上碰撞体重叠的碰撞体

[*]OverlapPoint

[*]指定点是否与刚体上碰撞体重叠

碰撞器和触发器

最常用的碰撞检测方式为 GameObject 添加碰撞器 Collider 组件或勾选 Collider 中的 Is Trigger选项将碰撞器设为触发器
碰撞事件也会发送给禁用的 MonoBehavior 对象
Collider2D

2D 碰撞器组件有以下六种   

[*]BoxCollider2D
[*]CapsuleCollider2D
[*]CircleCollider2D
[*]CompositeCollider2D
[*]EdgeCollider2D
[*]PolygonCollider2D
[*]TilemapCollider2D
生命周期碰撞事件回调


[*]MonoBehaviour.OnCollisionEnter2D(Collider2D)
[*]MonoBehaviour.OnCollisionStay2D(Collider2D)
[*]MonoBehaviour.OnCollisionExit2D(Collider2D)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerEnter2D(Collider2D)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerStay2D(Collider2D)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerExit2D(Collider2D)
其他方式


[*]Cast

[*]依据当前 Collider2D 的形状向指定标的目的和距离做投影,返回投影路径上碰撞成果

[*]ClosestPoint

[*]找到当前 Collider2D 周边距离指定点比来的位置

[*]Distance

[*]计算两 Collider2D 最短距离

[*]GetContacts

[*]获取当前碰撞体所有接触点

[*]IsTouching

[*]当前是否碰撞指定 Collider2D

[*]IsTouchingLayers

[*]当前是否碰撞指定 LayerMask

[*]OverlapCollider

[*]获取当前 Collider2D 所有重叠的 Collider2D,可添加 LayerMask、Z 轴深度等筛选条件

[*]OverlapPoint

[*]判断当前 Collider2D 是否与指定二维点重叠

[*]Raycast

[*]由当前Collider2D 位置发射出一条指定标的目的和距离的射线,返回射线碰撞成果(不包含自身),可添加 LayerMask、Z 轴深度等筛选条件

Collider

Collider 方式与 Collider2D 基本不异
3D 碰撞器组件有以下几种:

[*]BoxCollider
[*]CapsuleCollider
[*]MeshCollider
[*]SphereCollider
[*]TerrainCollider
[*]WheelCollider
生命周期碰撞事件回调


[*]MonoBehaviour.OnCollisionEnter(Collider)
[*]MonoBehaviour.OnCollisionStay(Collider)
[*]MonoBehaviour.OnCollisionExit(Collider)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerEnter(Collider)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerStay(Collider)
[*]MonoBehaviour.OnTriggerExit(Collider)
物理材质

物理材质 Physic Material 用于设置碰撞体摩擦力和弹力

[*]Dynamic Friction - 动摩擦力

[*]范围 0-1

[*]Static Friction - 静摩擦力

[*]范围 0-1

[*]Bounciness - 弹性

[*]范围 0-1

[*]Friction Combine - 碰撞摩擦力混合方式

[*]Maximum - 取两碰撞物体摩擦力最大值
[*]Multiply - 取两碰撞物体摩擦力乘积
[*]Minimum - 取两碰撞物体摩擦力最小值
[*]Average - 取两碰撞物体摩擦力平均值

[*]Bounce Combine

[*]同 Friction Combine

其他 API

代码做碰撞检测的方式有很多种,主要分为形状投影,射线投影,形状重叠
Physics2D

官方接口文档
Physics2D 还提供许多静态接口用来判断物理碰撞

[*]BoxCast

[*]另有BoxCastAll 和 BoxCastNonAlloc,投影一个盒形,返回一个或多个碰撞成果

[*]CapsuleCast

[*]另有CapsuleCastAll 和 CapsuleCastNonAlloc,投影一个胶囊形,返回一个或多个碰撞成果

[*]CircleCast

[*]另有CircleCastAll 和 CircleCastNonAlloc,投影一个圆形,返回一个或多个碰撞成果

[*]ClosestPoint

[*]返回指定碰撞体周边距指定点比来的点

[*]Distance

[*]计算两碰撞体比来距离

[*]GetContacts

[*]获取指定碰撞体所有接触的碰撞体

[*]GetRayIntersection

[*]另有GetRayIntersectionAll 和 GetRayIntersectionNonAlloc,投射一条 3D 射线,返回一个或多个碰撞成果

[*]IgnoreCollision

[*]使物理系统忽略两碰撞体之间碰撞和触发效果

[*]IgnoreLayerCollision

[*]使物理系统忽略两 Layer 之间碰撞效果

[*]IsTouching

[*]判断两个碰撞体是否接触

[*]IsTouchingLayers

[*]判断指定碰撞体是否与指定层 LayerMask 的物体接触

[*]Linecast

[*]另有LinecastAll 和 LinecastNonAlloc,投射一条线段,返回一个或多个碰撞成果

[*]OverlapArea

[*]另有OverlapAreaAll 和 OverlapAreaNonAlloc,获取一个或多个与指定对角两点确定的矩形区域重叠的碰撞体

[*]OverlapBox

[*]另有OverlapBoxAll 和 OverlapBoxNonAlloc,获取一个或多个与指定盒形区域重叠的碰撞体

[*]OverlapCapsule

[*]另有OverlapCapsuleAll 和 OverlapCapsuleNonAlloc,获取一个或多个与指定胶囊形区域重叠的碰撞体

[*]OverlapCircle

[*]另有OverlapCircleAll 和 OverlapCircleNonAlloc,获取一个或多个与指定圆形区域重叠的碰撞体

[*]OverlapCollider

[*]获取与指定碰撞体重叠的碰撞体

[*]OverlapPoint

[*]另有OverlapPointAll 和 OverlapPointNonAlloc,获取一个或多个与指定点重叠的碰撞体

[*]Raycast

[*]另有 RaycastAll和RaycastNonAlloc,投射一条射线,返回一个或多个碰撞成果

Physics

官方接口文档
Physics 接口与 Physics2D 接口大致不异,另有如下几个接口

[*]CheckBox

[*]是否有碰撞体与指定盒体区域与重叠

[*]CheckCapsule

[*]是否有碰撞体与指定胶囊体区域与重叠

[*]CheckSphere

[*]是否有碰撞体与指定球体区域与重叠

[*]ClosestPoint

[*]获取指定碰撞体上与指定坐标比来的点

[*]SphereCast

[*]另有 SphereCastAll和SphereCastNonAlloc,延指定射线投射一个指定半径的球体,返回一个或多个球体碰撞成果

Ray

许多碰撞可用 Raycast 检测,创建射线的方式除 Ray 本身的构造方式以外,还可由相机发生

[*]Camera.ScreenPointToRay(Vector3)
[*]Camera.ViewportPointToRay(Vector3)
Physics Setting

除经常使用的物理系统和 API 外,还可在Editor > Project Settings > Physics(2D)中设置一些 3D/2D 物理系统参数
Physics 2D Settings


[*]Default Material

[*]默认物理材质

[*]Velocity Threshold

[*]速度阈值,对相对速度低于该值的弹性碰撞会被措置为非弹性碰撞

[*]Baumgarte Scale

[*]Baumgarte 比例,决定 Unity 措置碰撞重叠的速度

[*]Default Contact Offset

[*]触发接触距离的近似值,当碰撞体小于该值时,则触发碰撞,该值过小会减弱Unity计算多边形碰撞的能力,过大会造成假的顶点碰撞

[*]Queries Hit Triggers

[*]使触发器响应物理检索系统,如 Linecasts、Raycasts 等,默认开启

[*]Queries Start In Colliders

[*]物理检索系统检索其开始的碰撞体

[*]Layer Collision Matrix

[*]碰撞矩阵,决定哪些层之间可碰撞

Physics Settings

除包含上述设置外,3D 还有如下碰撞相关设置

[*]Bounce Threshold

[*]速度阈值,对相对速度低于该值的弹性碰撞会被措置为非弹性碰撞

[*]Queries Hit Backfaces

[*]使物理检索系统检测网格碰撞器的三角形背面,默认封锁

[*]Contacts Generation

[*]接触发生方式,分 SAT(Legacy) 和 PCM 两种,Unity 5.5以前使用 SAT;PCM 则更有效率,发生稍有分歧的反弹和减少了不必要的接触缓存,默认为 PCM

[*]Contact Pairs Mode

[*]Default Contact Pairs - 接收除 kinematic-kinematic 和 kinematic-static 外的所有碰撞器触发器事件
[*]Enable Kinematic Kinematic Pairs - 接收 kinematic-kinematic 的碰撞和触发器事件
[*]Enable Kinematic Static Pairs - 接收 kinematic-static 的碰撞和触发器事件
[*]Enable All Contact Pairs - 接收所有碰撞器触发器事件

[*]Enable Unified Heightmaps

[*]使用与措置网格(Mesh)碰撞不异的方式措置地形(Terrain)碰撞

[*]Cloth Inter-Collision - 布碰撞

[*]Distance - 定义每个布片的碰撞半径,避免过大导致发抖
[*]Stiffness - 定义布片间的刚性

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