在Unity引擎中没有刚体的情况下使用碰撞检测
目的
本文旨在详细介绍如何在Unity引擎中，不借助刚体实现碰撞检测。
第一步：背景介绍
我们实现了一个简单示例，在该示例中仅检测垂直方向的运动。不过，通过修改脚本并在场景中添加物体（或改变立方体位置），也能实现其他方向的检测。
Unity是一款强大的3D游戏引擎，内置了由Nvidia提供的物理引擎PhysX。物理模拟主要应用于附有刚体组件的游戏物体，在大多数情况下用于碰撞检测。
若仅需从物理引擎获取碰撞检测仿真信息，单纯使用物理引擎进行碰撞检测可能会降低整体性能。针对这个问题，有两种解决方案。
第二步：解决方案
解决方案 - 1
使刚体具有运动学特性并捕捉触发事件。
解决方案 - 2
不使用刚体，这或许是最佳解决方案。
第三步：避免使用刚体
既然不使用刚体，那用什么替代呢？射线投射是一个绝佳的选择。这是Unity引擎提供的丰富功能之一，且计算资源消耗极低。在每一帧中投射数百条射线，也不会对游戏性能造成显著影响。射线投射的原理是从用户指定的起点向指定的终点投射一条射线，然后判断该射线是否与任意碰撞体相交。
我们可以利用射线投射来处理碰撞检测，通过在x和y轴上投射射线，获取游戏物体周围的环境信息。具体步骤如下：
- 获取游戏对象的方向信息。
- 投射射线。
- 根据碰撞结果确定碰撞信息。
简单的射线投射代码示例如下：
// 假设射线投射的函数调用如下
RaycastHit2D[] hits = Physics2D.RaycastAll(startPoint, direction, length);
在上述函数调用中，第一个参数startPoint是射线的起点，第二个参数direction是射线的方向，第三个参数length是射线的长度。
在Unity引擎中，射线投射的结果是一个RaycastHit2D数组，包含了射线与碰撞体相交的相关信息。
下面通过一个简单的例子进一步说明这段代码的应用。当一个立方体与另一个立方体发生碰撞时，让这个立方体退回。具体操作步骤如下：
- 如下图所示摆放三个立方体。
- 为这三个立方体添加盒子碰撞体。
- 给位于两个立方体之间的那个立方体添加
CollisionDetector脚本（即图中选中的立方体）。 - 在
CollisionDetector脚本中添加代码，使该立方体在与上方或下方的立方体发生碰撞时反弹回去。
3.1 CollisionDetector.cs
using UnityEngine;
public class CollisionDetector : MonoBehaviour
{
public int NoOfRays = 10;
public float MovingForce = 1f;
public float DirectionFactor = 1f;
void Update()
{
Vector2 startPoint = transform.position;
Vector2 direction = Vector2.up * DirectionFactor;
float length = 1f;
for (int i = 0; i < NoOfRays; i++)
{
RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(startPoint, direction, length);
if (hit.collider != null)
{
DirectionFactor = -DirectionFactor;
break;
}
}
transform.Translate(direction * MovingForce * Time.deltaTime);
}
}
3.2 代码解释
NoOfRays和MovingForce都是公有变量，可以在运行时根据需要进行调整。要确保立方体的移动速度不会超过上方立方体和底部立方体之间的距离。
DirectionFactor会与运动动力和射线的方向相乘，用于决定立方体的移动方向。初始时，其值设为向上（y轴正方向）。一旦移动的立方体与其他立方体发生碰撞，移动方向就会反转。可以通过改变DirectionFactor来改变立方体的移动方向，它仅用于反转方向。
希望本文能帮助你在Unity引擎中不使用刚体进行碰撞检测。如果你有任何关于Unity的问题，可以加入泰课技术讨论群：373053769。