本文汇总了用于碰撞检测的方法和设置
碰撞组件
刚体
两物体若要发生碰撞事件，则两物体必须都带有碰撞体 Collider 组件且运动的物体带有刚体 Rigidbody 组件
以下为 Rigidbody 2D 或 Rigidbody Inspector 上的部分参数说明
| Inspector 面板属性 | 属性值 | 说明 |
|---|---|---|
| BodyType | 刚体类型，决定刚体的移动旋转和碰撞方式，不要在运行时修改 | |
| 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作用，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 支持连续检测 | |
| Discrete | 离散检测，仅在每个 FixUpdate 时机检测 | |
| Continuous | 连续检测，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 | 连续动态检测，适用快速移动物体，更消耗性能 | |
| Continuous Speculative | 连续推测检测，比以上两种连续检测更节约性能，且可用于 Kinematic 物体，处理角度运动更有优势，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
| 接口 | 说明 |
|---|---|
| Cast | 以当前刚体上所有碰撞的体形状做投影，获取所有碰撞结果 |
| ClosestPoint | 获取当前刚体上所有碰撞体周边距指定点最近的点 |
| Distance | 获取当前刚体上所有碰撞体与指定碰撞体的最近距离 |
| 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)
其他方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Cast | 依据当前 Collider2D 的形状向指定方向和距离做投影，返回投影路径上碰撞结果 |
| ClosestPoint | 找到当前 Collider2D 周边距离指定点最近的位置 |
| 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方向和距离的射线，返回射线碰撞结果（不包含自身），可添加 LayerMask、Z 轴深度等筛选条件 |
Collider
Collider 方法与 Collider2D 基本相同
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
| 属性 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| Dynamic Friction | 0-1 | 动摩擦力 |
| Static Friction | 0-1 | 静摩擦力 |
| Bounciness | 0-1 | 弹性 |
| 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法有很多种，主要分为形状投影，射线投影，形状重叠
Physics2D
Physics2D 还提供许多静态接口用来判断物理碰撞
| 接口 | 说明 |
|---|---|
| BoxCast | 另有BoxCastAll 和 BoxCastNonAlloc，投影一个盒形，返回一个或多个碰撞结果 |
| CapsuleCast | 另有CapsuleCastAll 和 CapsuleCastNonAlloc，投影一个胶囊形，返回一个或多个碰撞结果 |
| CircleCast | 另有CircleCastAll 和 CircleCastNonAlloc，投影一个圆形，返回一个或多个碰撞结果 |
| ClosestPoint | 返回指定碰撞体周边距指定点最近的点 |
| Distance | 计算两碰撞体最近距离 |
| 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结果 |
| 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结果 |
| 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结果 |
Physics
Physics 接口与 Physics2D 接口大致相同，另有如下几个接口
| 接口 | 说明 |
|---|---|
| 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最近的点 |
| 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结果 |
Ray
许多碰撞可用 Raycast 检测，创建射线的方法除 Ray 本身的构造方法以外，还可由相机产生
- 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
| 设置 | 说明 |
|---|---|
| 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处理为非弹性碰撞 |
| Baumgarte Scale | Baumgarte 比例，决定 Unity 处理碰撞重叠的速度 |
| 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 Layer 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
| 设置 | 说明 |
|---|---|
| Bounce Threshold | 速度阈值，对相对速度低于该值的弹性碰撞会被处理为非弹性碰撞 |
| Queries Hit Backfaces | 使物理检索系统检测网格碰撞器的三角形背面，默认关闭 |
| Contacts Generation | 接触产生方法，分 SAT(Legacy) 和 PCM 两种，Unity 5.5以前使用 SAT；PCM 则更有效率，产生稍有不同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 | 使用与处理网格（Mesh）碰撞相同的方式处理地形（Terrain）碰撞 |
| Cloth Inter-Collision | 布碰撞 -Distance: 定义每个布片的碰撞半径，避免过大导致抖动 -Stiffness: 定义布片间的刚性 |