Unity物理系统（一）物理系统相关组件

一、物理系统相关组件

Unity中的物理系统涉及的组件分为如下几类：

• 刚体
• 角色控制器
• 碰撞体
• 布料
• 关节
• 力场
  

二、刚体（Rigidbody）

Rigidbody（刚体）组件可以使游戏对象在物理系统的控制下进行运动，Rigidbody 可接受外力与扭矩力，用以保证游戏对象像在真实世界中那样进行运动。任何游戏对象只有添加了Rigidbody 组件之后才能受到重力的影响，通过脚本为游戏对象添加的作用力以及通过 NVIDIA物理引擎与其他的游戏对象发生互动的运算都需要游戏对象添加 Rigidbody 组件。

Rigidbody组件的属性如下：

属性	作用
Mass	质量
Drag	阻力。指物体受力运动时受到的空气阻力
Angular Drag	角阻力。指物体受力旋转时受到的阻力
Use Gravity	是否启用重力
Is Kinematic	是否开启动力学。如果开启，则游戏物体不再受物理引擎影响，只能通过Transform控制
Interpolate	插值。用来控制刚体运动时的抖动情况。包括如下选项：「None」没有插值；「Interpolate」内插值，基于前一帧的Transform平滑此次Transform；「Extrapolate」外插值，基于下一帧的Transform平滑此次Transform
Collision Detection	碰撞检测模式。包括如下选项：「Discrete」离散碰撞检测；「Continuous」连续碰撞检测；「Continuous Dynamic」连续动态碰撞检测；「Continuous Speculative」连续推断碰撞检测
Constraints	约束。「Freeze Position」冻结指定轴向的位移；「Freeze Rotation」冻结指定轴向的旋转

2.1 关于碰撞检测模式（Collision Detection）

Rigidbody组件内置了四种碰撞检测模式，官方的解释有些晦涩，这里借用一张贴吧大佬的图（原帖地址）。图中箭头指的是采用A模式的物体撞击采用B模式的物体，箭头中间的值表示两个物体碰撞时实际采用的检测模式。

比如说采用了「Continuous」模式的物体，撞击不带刚体的物体（也就是图中的Static），最终将采用「Continuous」模式进行碰撞检测。而如果两个采用「Continuous」模式的物体相撞，则会采用「Discrete」模式进行检测。

对于离散碰撞检测（Discrete），因为是以帧为单位进行检测，所以如果遇到高速移动的物体A，在上一帧还在B物体的外侧，而下一帧就已经穿过A到达另一侧，就会出现碰撞检测没有触发的情况。因此才有了两种连续碰撞检测模式。其中连续碰撞检测（Continuous）适用于可能被高速对象撞击的对象，连续动态碰撞检测（Continuous Dynamic）适用于可能发生碰撞的高速对象。

需要注意：

• 连续碰撞检测会增加额外的性能消耗，因此在没有相应需求的情况下不要使用。
• 只有盒型碰撞体、球形碰撞体和胶囊碰撞体支持连续碰撞检测。

连续推断碰撞检测（Continuous Speculative）是一种新增的碰撞检测模式，它相对于前两种连续碰撞检测更加节省性能，但也可能会导致穿隧效应和幽灵碰撞。详情可以查看官方文档

2.2 通过刚体控制角色移动

一种是通过设置刚体的线速度和角速度实现角色移动

private void FixedUpdate()
{
   
   
	var horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
	var vertical = Input.GetAxis("Vertical");

	// 设置线速度
	_rigidbody.velocity = transform.forward * (vertical * moveSpeed);
	// 设置角速度
	_rigidbody.angularVelocity = transform.up * (horizontal * rotateSpeed);
}

效果如下

另一种是通过MovePosition()和MoveRotation()方法控制

private void FixedUpdate()
{
   
   
	var horizontal = Input.GetAxis