Unity手册—碰撞检测相关汇总

晚间天使

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