物理系统之碰撞检测——碰撞器

本文介绍了Unity中3D碰撞器的种类及其参数,包括BoxCollider、Sphere Collider、Capsule Collider等,强调了Is Trigger参数的作用以及物理材质的影响。还探讨了如何使用多种碰撞器组合以适应异形物体的碰撞检测,特别是网格碰撞器的Cooking Options设置和Wheel Collider的详细参数解释,以实现真实感的物理效果。

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碰撞器:表示物体的体积与形状,刚体利用体积进行碰撞计算,模拟碰撞效果

1、3D碰撞器的种类

(1)盒状(2)球状(3)胶囊

(4)网格(5)轮胎(6)地形

2、共同参数

(1)Is Trigger:是否是触发器,如果启用此属性,则该碰撞体将用于触发事件,并被物理引擎忽略,主要用于进行没有物理效果的碰撞检测

eg:人被羽箭攻击后不会后退等物理效果,但是会进行碰撞检测失血等操作

(2)Material:物理材质,可以确定碰撞体和其他对象碰撞时的交互(表现)方式

eg:在冰面上的滑动物理效果

(3)Center:碰撞体在对象局部空间的中心点位置

3、常用碰撞器

(1)BoxCollider:盒状碰撞器

Size:碰撞体在X、Y、Z方向上的大小

(2)Sphere Collider:球状碰撞器

Radius:球型碰撞体的半径大小

(3)Capsule Collider:胶囊碰撞器

Radius:胶囊体的半径

Height:胶囊体的高度

Direction:胶囊体在对象局部空间的轴向

4、异形物体使用多种碰撞器组合

刚体对象的子对象碰撞器信息参与碰撞检测

eg:一个容器下的子对象带有碰撞器,对父对象容器添加刚体组件,使得对整个对象进行碰撞检测,其中的子对象不会单独被碰撞分离

5、不常用碰撞器

网格与地形性能消耗大,环状碰撞器常用于赛车游戏

(1)Mesh Collider:网格碰撞器

Covex:

### Cocos 引擎中的碰撞检测实现方法 Cocos Creator 提供了一套完整的物理引擎工具链,用于实现对象间的碰撞检测功能。以下是关于如何在 Cocos 引擎中实现碰撞检测的具体说明。 #### 1. 配置物理引擎 Cocos Creator 支持多种物理引擎,默认情况下使用的是 Box2D 物理引擎[^3]。如果需要启用物理引擎,则需先激活它。对于 3D 场景,通常会采用内置的 Bullet 或其他自定义轻量级解决方案[^5]。 ```javascript // 启用物理世界 (仅限于某些版本) cc.director.getPhysicsManager().enabled = true; ``` #### 2. 添加碰撞组件 为了使两个物体能够相互作用并触发碰撞事件,在场景节点上添加合适的 **碰撞组件** 是必要的。这些组件决定了哪些类型的形状可以参与碰撞测试[^2]。 常见碰撞类型包括但不限于: - `BoxCollider`:矩形区域。 - `SphereCollider`:球体范围。 - `CapsuleCollider`:胶囊状结构。 - 对于更复杂的模型,还可以考虑使用网格(Mesh Collider)来精确匹配物体表面轮廓。 #### 3. 设置刚体属性 除了设置好对应的碰撞外,还需要给目标节点附加一个 RigidBody 组件以便模拟真实世界的动态行为。RigidBody 定义了该物体的质量、摩擦力以及其他运动参数[^2]。 ```javascript let rigidBody = node.addComponent(cc.RigidBody); rigidBody.type = cc.RigidBodyType.Dynamic; // 动态刚体允许受重力影响移动 ``` #### 4. 编写碰撞回调逻辑 当发生实际接触时,开发者可通过监听特定阶段的方法捕获相关信息,并执行相应的业务操作[^4]: - `onCollisionEnter`: 进入状态下的首次触碰; - `onCollisionStay`: 持续保持相交关系期间不断调用; - `onCollisionExit`: 脱离彼此覆盖区之后立即生效。 下面展示了一个简单的例子演示如何记录每次撞击到敌人后的得分变化情况: ```typescript import { _decorator, Component, Node } from 'cc'; const { ccclass, property } = _decorator; @ccclass('PlayerController') export class PlayerController extends Component { private score: number = 0; public onCollisionEnter(other: any, self: any): void { console.log(`Hit by ${other.node.name}`); if (other.node.group === "Enemy") { this.score += 10; console.log("Score:", this.score); // 销毁敌方单位实例 other.node.destroy(); } } update(deltaTime: number) {} } ``` 此脚本假设存在名为 `"Enemy"` 的预设分组标签区分友好与敌对阵营成员之间差异对待方式。 --- ### 性能优化建议 针对大规模复杂环境可能带来的效率瓶颈问题,推荐引入专门设计过的高效算法或者第三方库作为补充手段加以解决。例如文中提到过的一个开源项目——98K物理-轻量碰撞系统就非常适合这种情况下去尝试应用看效果如何。 ---
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