Unity中的射击(火箭弹、激光、子弹轨迹)

HuldaGnodim · 发表于 2022-7-31 19:28

最近在学习 B站某不知名大佬：奥飒姆_Awesome 的视频，发现自己的一些知识缺漏，本文对一些困惑的点进行学习和总结。
附上主页：奥飒姆_Awesome的个人空间_哔哩哔哩_Bilibili
项目链接： https://github.com/RedFF0000/TopDownShooter
（十分惋惜的是，Awesome大佬已经停更一年了，可能在忙其他的吧，还是很感谢他的分享，讲的很好。）

Transform.right的妙用

问题：让枪械转向鼠标所在位置
方法：Transform.right = mousePos
分析：在unity3d中，我们经常用LookAt()函数来改变物体的朝向。在2d游戏中是否有更好的办法呢？
参考API的解释（Transform-right - Unity 脚本 API），Transform.right/up/forward代表的是物体的右、上、前方向对应世界坐标的向量，对其赋值会使得物体发生旋转。
我们假设枪口指向的位置是物体的 “右”方向，则直接使用 Transform.right = mousePos，即可完成朝向。

真的是非常的简便。
参考：https://its201.com/article/qq_19895789/83149394

火箭弹的设计思路

1. 火箭弹初始化

核心代码：
IEnumerator DelayFire(float delay)
{
      yield return new WaitForSeconds(delay);

      int median = rocketNum / 2;
      for (int i = 0; i < rocketNum; i++)
      {
         GameObject bullet = ObjectPool.Instance.GetObject(bulletPrefab);
         bullet.transform.position = muzzlePos.position;

         if (rocketNum % 2 == 1)
         {
            bullet.transform.right = Quaternion.AngleAxis(rocketAngle * (i - median), Vector3.forward) * direction;
         }
         else
         {
            bullet.transform.right = Quaternion.AngleAxis(rocketAngle * (i - median) + rocketAngle / 2, Vector3.forward) * direction;
         }
         bullet.GetComponent<Rocket>().SetTarget(mousePos);
      }
}

Quaternion.AngleAxis

Quaternion-AngleAxis - Unity 脚本 API
创建一个围绕axis旋转angle度的旋转。

第一个参数：旋转的角度
第二个参数：旋转的参考轴

问题1：第二个参数为什么是 Vector3.forward
// 参考api
      //
      // 摘要:
      //    Shorthand for writing Vector3(1, 0, 0).
      public static Vector3 right { get; }
      //
      // 摘要:
      //    Shorthand for writing Vector3(-1, 0, 0).
      public static Vector3 left { get; }
      //
      // 摘要:
      //    Shorthand for writing Vector3(0, 1, 0).
      public static Vector3 up { get; }
      //
      // 摘要:
      //    Shorthand for writing Vector3(0, 0, -1).
      public static Vector3 back { get; }
      //
      // 摘要:
      //    Shorthand for writing Vector3(0, 0, 1).
      public static Vector3 forward { get; }
Vector3.forward代表的是unity中的Z轴方向

因为教程是2d游戏教程，因此以z轴作为参考轴，就能够实现2d视角下的子弹偏移（白色箭头为子弹轨迹）

将子弹轨迹分两种情况，第一种是奇数个火箭弹(rocketNum %2==1)。
if (rocketNum % 2 == 1)
{
bullet.transform.right = Quaternion.AngleAxis(rocketAngle * (i - median), Vector3.forward) * direction;
}
第二种是偶数个火箭弹

else
{
bullet.transform.right = Quaternion.AngleAxis(rocketAngle * (i - median) + rocketAngle / 2, Vector3.forward) * direction;
}
2. 每个火箭弹的逻辑

核心逻辑：每个子弹的转向和移动

private void FixedUpdate()
{
      direction = (targetPos - transform.position).normalized;

      if (!arrived)
      {
         transform.right = Vector3.Slerp(transform.right, direction, lerp / Vector2.Distance(transform.position, targetPos));
         rigidbody.velocity = transform.right * speed;
      }
      if (Vector2.Distance(transform.position, targetPos) < 1f && !arrived)
      {
         arrived = true;
      }
}

转向：

transform.right = Vector3.Slerp(transform.right, direction, lerp / Vector2.Distance(transform.position, targetPos));
rigidbody.velocity = transform.right * speed;Vector3.Slerp：在两个向量之间进行球面插值
官网API：Vector3-Slerp - Unity 脚本 API
public staticVector3Slerp(Vector3a,Vector3b, floatt);
其中：a代表起始方向，b代表目标方向, t的范围是[0, 1]，t为0.5即代表a和b方向的中间方向，以此类推。

这里的起始方向是：子弹的朝向，终止方向是：目标方向，这两个都很好理解。
t为什么是：lerp / Vector2.Distance(transform.position, targetPos) ？
如果使用固定值 lerp ，在FixUpdate每帧调用，会导致子弹到达目标点的转向不可控，可能导致距离较远时转向过头，或者距离不到时转向过小。
Vector2.Distance(transform.position, targetPos) 代表距离目标点的距离，除以这个距离，可以保证：
距离目标点较远时转向较小，距离目标点较近时转向较大。

这里有个疑惑：Vector2.Distance(transform.position, targetPos) 不会等于0吗？
有大佬了解的话可以解答下，我猜测是因为C#的float计算基本不会有相等的情况，但是不会有万一吗？

最终效果：可以看上面的链接视频

激光枪设计思路

1. debug版激光枪

核心代码：
protected override void Fire()
{
      RaycastHit2D hit2D = Physics2D.Raycast(muzzlePos.position, direction, 30);
      // 只能在debug模式的时候看到
      Debug.DrawLine(muzzlePos.position, hit2D.point);
}
Physics2D.Raycast：向场景中的碰撞体投射射线，RaycastHit2D返回的投射数量。
Physics2D-Raycast - Unity 脚本 API
2. LineRender组件

关键参数如下：

游戏中的效果：

关键代码：
protected override void Fire()
{
      RaycastHit2D hit2D = Physics2D.Raycast(muzzlePos.position, direction, 30);

      // Debug.DrawLine(muzzlePos.position, hit2D.point);
      laser.SetPosition(0, muzzlePos.position);
      laser.SetPosition(1, hit2D.point);
其中laser.SetPosition是设置激光的起始位置。
再加上一点点粒子特效，最终游戏中的效果如下：

3. 使用URP进行激光后处理

这部分我还没消化，后面学习了会补充上笔记。

最终效果：

高速枪械(仅看得到轨迹)

基本原理和激光枪设计类似，只是修改了LineRender的颜色

看下最终效果：

jquave · 发表于 2022-7-31 19:29

写的很好，感谢

fwalker · 发表于 2022-7-31 19:36

谢谢

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Unity中的射击(火箭弹、激光、子弹轨迹)

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