碰撞检测的基本工作原理
Unity中的碰撞检测是游戏开发中的核心功能,依赖于NVIDIA的PhysX物理引擎实现。它通过碰撞体(Collider)和刚体(Rigidbody)两个主要组件来检测和响应游戏对象之间的物理交互,遵循以下关键工作流程:
物理更新周期
碰撞检测在物理引擎的固定更新周期中执行(FixedUpdate),而非渲染帧。这确保了物理计算的一致性,不受帧率波动影响。
工作原理
- 碰撞体(Collider):定义物体的形状,用于检测与其他物体的碰撞。Unity提供了多种碰撞体类型,例如Box Collider(盒状)、Sphere Collider(球形)、Capsule Collider(胶囊形)和Mesh Collider(网格形)。
- 刚体(Rigidbody):使物体能够参与物理模拟,响应重力、碰撞力等。没有Rigidbody的物体被视为静态物体(如地面、墙壁),而添加了Rigidbody的物体则成为动态物体,能够主动参与碰撞检测。
- 检测流程:
- 粗略检测(Broad Phase):使用空间分割技术(如四叉树或八叉树)快速排除不可能碰撞的物体对。
- 精确检测(Narrow Phase):对可能碰撞的物体对进行详细的形状检测,确认是否发生碰撞。
- 碰撞响应:根据物体的质量、速度和材质属性,计算碰撞后的运动状态。
核心组件
GameObject
├── Collider (定义物理形状)
│ └── isTrigger (决定是物理碰撞还是触发器)
└── Rigidbody (决定物体如何受物理影响)
└── isKinematic (是否接受物理模拟力)
常用碰撞检测方法对比
Unity提供两种主要的碰撞检测机制,各有特点:
1. 物理碰撞(Collision)
定义:当两个物体相撞时,物理引擎会产生物理响应,如反弹或停止。
使用场景:需要真实物理反应的情境,如球体弹跳、车辆碰撞等
回调函数:
void OnCollisionEnter(Collision collision) { } // 碰撞开始时
void OnCollisionStay(Collision collision) { } // 碰撞持续时
void OnCollisionExit(Collision collision) { } //

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