Unity开发随记录01-碰撞检测基础（两个Cube的碰撞、Cube与Particle System的碰撞）

冰河世纪 · 发表于 2024-7-15 18:45

Unity的碰撞检测在很多处所城市用到:
FPS游戏中，朝仇敌打了一枪，如何判定是否打中？打中了怎么让仇敌扣血？
开车游戏中，驾驶的车撞到了障碍物，按照常理，汽车的速度会降低/障碍物会被撞飞，如何实现？
......
种种应用，都需要用到碰撞检测（Collision Detection）。
本文介绍两种最简单的情况：

CubeA和CubeB相碰撞，碰撞之后触发CubeA和CubeB的碰撞回调函数（碰撞之后可以对CubeA和CubeB用代码进行操作）
Particle System发出的粒子与CubeA相碰撞，碰撞之后触发CubeA以及粒子系统的碰撞回调函数（碰撞之后可以对CubeA或者Particle System进行操作）

一、两个物体的碰撞

如上图所示，左边为CubeB，右边为CubeA。
当我们新建一个Cube的时候，Cube会自带属性Box Collider，Collider就是碰撞体的意思，之后的碰撞检测就主要用Collider实现。

创建Cube之后自带的Collider属性

我们可以点击Edit Collider右边的按钮编纂Collider，如下图的绿色框所示：

同样的道理，我们也创建好CubeB，接下来写碰撞检测的脚本。

//====CollisionDetection.cs====//
private void OnCollisionEnter(Collision collision)
{
Debug.Log(this.gameObject.name + ” is Collided with ” + collision.gameObject.name);
}
private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
Debug.Log(this.gameObject.name + ” is Triggered by ” + other.gameObject.name);
}

复制代码

将CollisionDetection脚本挂载到CubeA和CubeB上，运行项目。
我们会发现，当我们手动让两个物体碰撞的时候，console窗口并没有打印相关的信息。

这是因为Unity官方设置的静态碰撞体与静态碰撞体相碰撞，并不会在碰撞之后发送动静。
我理解的就是，真正在游戏中运用的时候，物体必定不是简单的默认物体，必定还会带有其他的属性（比如刚体），所以对于默认的静态碰撞体就不设置碰撞检测了。
网上也有人解释：碰撞检测是由Unity物理系统（Physical System）打点的，物体首先需要被物理系统打点才能进行碰撞检测。我感觉也挺有道理的。
那么接下来，我们给物体B加上刚体属性，这样物体B应该就被物理系统打点了，按道理碰撞检测就应该可以进行了。

即将运行的demo

手动将CubeB拖到CubeA上

由于CubeB增加了刚体属性，默认会有重力（gravity）,所以刚开始运行的时候会落在地上，跟地面碰撞，可以看到第一条输出信息表白B物体与地面进行了碰撞。
当我们把CubeB放到CubeA上的时候，CubeA和CubeB的OnCollisionEnter()函数都被调用了，碰撞检测成功。
做到这里，我们又会发现两个小问题：

CubeA和CubeB不能重叠了
OnTriggerEnter()函数未被调用

其实如果要解决上面的两个问题，只需要将CubeA的BoxCollider属性中的isTrigger打上勾就行。

将CubeA的BoxCollider的isTrigger选项勾选

勾选之后我们再次运行项目并测验考试

我们发现CubeA和CubeB可以重合到一起了，而且调用的是OnTriggerEnter函数而不是OnCollisionEnter函数。
⚠注意，这个处所如果给有刚体属性的CubeB勾选isTrigger选项，CubeB会穿过地面掉下去。
二、物体与粒子系统的碰撞

如上图所示，我们但愿这样的粒子系统可以进行碰撞检测，即当粒子与某一个物体碰撞的时候，我们能操作回调函数控制粒子和被碰撞的物体。
既然要碰撞检测，那被碰撞的物体和碰撞的物体都得有碰撞体，CubeA已经有了碰撞体，接下来我们给粒子系统增加碰撞体。选中粒子选项的Collision就可以了，粒子系统的碰撞体默认是球形的（Sphere Collider），可以通过Radius Scale进行球体半径的设置，如果没有看见粒子系统的碰撞体，可以勾选一下最下面的Visuialize Bounds。

设置粒子系统的Collsion

设置好之后，我们就可以在Scene窗口看见每个粒子都有一个绿色的Sphere Collider了。
仿照之前的脚本，我们编写新的脚本，用于检测粒子的碰撞：

//====DetectParticleCollosion.cs====//
private void OnParticleCollision(GameObject other)
{
Debug.Log(this.gameObject.name + ” detects Particle system collision with ” + other.gameObject.name);
}
private void OnParticleTrigger()
{
Debug.Log(this.gameObject.name + ” is triggered by Particle”);
}

复制代码

将脚本挂载到CubeA和ParticleSystem上面。
此时我们运行项目，查看打印窗口。（注意此时CubeA的isTrigger保持选中）

我们发现粒子径直穿过了CubeA，但是无论是OnParticleCollsion还是OnParticleTrigger都没有被调用。
按照一中的实践成果，碰撞需要至少有一个物体有刚体，但这里粒子系统和CubeA都没有刚体属性，怎么办？
我们一步一步来测验考试！
首先，我们测验考试将CubeA的isTrigger打消，运行项目。

我们发现此刻OnParticleCollision能够调用了，而且不仅是CubeA和Particle System能彼此进行碰撞检测，我们通过通知台窗口还能发现CubeB与Particle System能彼此进行碰撞检测。同时，ParticleS伊斯特曼还能检测到与地面的碰撞检测。
为什么呢？还记得我们在一中，当我们没有勾选CubeA的isTrigger时，我们发现CubeB和CubeA不能重合，那这里其实也是一样的，没有勾选CubeA isTrigger的时候，粒子是不能跟CubeA重合的，粒子遇到CubeA会被反弹。我感觉这其实也间接说明了Particle System有刚体的属性（因为在一中，CubeB有刚体，CubeA 没有isTrigger的时候，CubeA和CubeB不能重合）
如果我们不想让粒子遇到CubeA反弹应该怎么做呢？
我们可以选中粒子系统的Trigers属性，并把CubeA拖入到下方列表中，这样当粒子与CubeA只要一碰撞就会消掉了。

设置Particle System的Trigger属性

运行项目，查看控制台输出。

这时，我们就会发现粒子与CubeA碰撞之后不会反弹了，不会有CubeB与Particle System的碰撞检测了。
我们可以把CubeA拉开一些，看看粒子是不是真的不能穿过CubeA。

可以发现粒子流被CubeA完全盖住了。
最后还有一点需要注意，上面我们查看控制台输出的时候，只对OnParticleCollision进行了分析，如果本身不雅察看OnParticleTrigger的话，我们会发现不管粒子与CubeA是不是碰撞了，这个函数会一直被调用。

OnParticleCollsion没有调用，但OnParticleTrigger被一直调用

三、其他参考资料

粒子系统与粒子系统的碰撞检测（水浇到火上，火被灭了），详见下面的文章：

2. 相对Unity内置碰撞机制有更深了解的，可参考官方文档：

官方的碰撞操作矩阵

四、最后

我是硝基同学，一名未来想去很多处所的法式员，如果内容对您有辅佐，能不能帮我点个小小的赞呢？您的撑持是我创作的最大动力。

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