Unity 判断 鼠标/触摸 位置是否在指定Ui上,非射线检测方式。触屏移动物体。

本文探讨了在Unity项目中实现精准触摸事件定位的方法,针对触摸缩放/移动功能时出现的目标物误操作问题,提出了两种解决方案:一是通过碰撞检测进行射线投射,二是利用屏幕坐标转换和区域判断来精确识别触摸点的有效区域。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

事出有因:
1.项目的触摸点击事件,并且有手指缩放/移动功能。
2.unity本身支持touch功能,这个不多说。
3.当做手指缩放/移动的时候就要判断touch点位置了,但是如果不加任何判断则会乱套。
如:本来想移动A(让A跟随 手指touch 的坐标就行了),但是如果我在B区域触摸并移动手指,A也会跟随移动,这样就不对了。应该是在A所在的区域才有效,才能移动。

解决方法
way1:A物体添加碰撞,鼠标/触摸点的位置发射射线,检测是否碰撞到A上的碰撞体,进而移动。此方法简单,但麻烦。
way2:
首先看一下屏幕坐标的关系:
草图奉上:
屏幕坐标系
1.获取ui的长、宽:m_ui.GetComponent<RectTransform>().rect.width/m_uiGetComponent<RectTransform>().rect.height
2.ui坐标转屏幕坐标:Vector2 pos2D; pos2D = Camera.main.WorldToScreenPoint(m_ui.localPosition);,得到对应的屏幕坐标点。
3.判断 鼠标/触摸 位置是否在ABCD的区域内即可。

上代码

    void Update()
    {
        Debug.Log(IsTouchInUi(Input.mousePosition) ? "在地图上" : "不在上面");//鼠标
        if (Input.touchCount>0)
            Debug.Log(IsTouchInUi(Input.GetTouch(0).deltaPosition) ? "在地图上" : "不在上面");//触屏
        if(Input.GetTouch(0).deltaPosition)
        {
        	//单指触屏移动
        	if (Input.touchCount == 1 && Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Moved)
        	{
        		Vector3 touchDeltaPosition = Input.GetTouch(0).deltaPosition;
        		_map.Translate(touchDeltaPosition.x * 5, -touchDeltaPosition.y * 5, 0);
        	}
        }
    }
    /// <summary>
    /// 获取ui的屏幕坐标
    /// </summary>
    /// <param name="trans">UI物体</param>
    /// <returns></returns>
    Vector3 GetUiToScreenPos(Transform trans)
    {
        _mapWidth = trans.GetComponent<RectTransform>().rect.width;//获取ui的实际宽度
        _mapHight = trans.GetComponent<RectTransform>().rect.height;//长度
        Vector2 pos2D;
        pos2D = Camera.main.WorldToScreenPoint(trans.localPosition);
        Vector3 newPos = new Vector3(pos2D.x, pos2D.y, 0);
        return newPos;
    }
    /// <summary>
    /// 判断是否在ui上
    /// </summary>
    /// <param name="pos">输入的坐标信息</param>
    /// <returns></returns>
    bool IsTouchInUi(Vector3 pos)
    {
        bool isInRect = false;
        Vector3 newPos = GetUiToScreenPos(_map);
        if (Input.mousePosition.x < (newPos.x+_mapWidth/2) && Input.mousePosition.x > (newPos.x-_mapWidth/2) && 
            Input.mousePosition.y < (newPos.y+_mapHight/2) && Input.mousePosition.y > (newPos.y-_mapHight/2))
        {
            isInRect = true;
        }
        return isInRect;
    }

Over

<think>我们正在处理一个关于UnityUI与3D物体交互以及射线检测性能优化的问题。用户希望了解如何实现UI与3D物体的交互,并优化射线检测性能,包括批量检测和层屏蔽。 根据用户的问题,我们可以将回答分为两部分: 1. 实现UI与3D物体的交互(使用射线检测技术) 2. 优化射线检测性能(批量检测和层屏蔽) 参考引用: 引用[1]:关于3D生成模型,与问题关系不大。 引用[2]:关于性能分析工具,我们可以建议用户使用性能分析工具来定位性能问题。 引用[3]:关于UI设计优化,提到了一些UI填充率问题和合并元素的方法,但我们的问题焦点射线检测,所以可能参考有限。 引用[4]:关于动态合批,与射线检测无关。 引用[5]:关于Mono内存分配,与射线检测性能优化关系不大。 因此,我们主要依靠Unity射线检测相关知识来回答。 实现思路: 1. 使用射线检测实现UI与3D物体的交互: - 通常,我们使用Unity射线检测(Raycast)来检测鼠标触摸是否与3D物体相交。 - 对于UI元素,Unity提供了基于Canvas的射线检测(Graphic Raycaster),但这里用户需要的是UI与3D物体的交互,可能是指通过UI按钮等操作来影响3D物体,或者是在3D物体上叠加UI,并且需要同时处理两者的射线检测。 2. 优化射线检测性能: - 层屏蔽(Layer Mask):通过设置层屏蔽,只检测特定层的物体,减少检测物体数量。 - 批量检测:使用一次射线检测多个物体(如使用RaycastAll或RaycastNonAlloc),避免多次射线检测。 具体步骤: 第一部分:实现UI与3D物体的交互 在Unity中,我们通常有两种射线检测系统:一个用于UI(由Graphic Raycaster处理),一个用于3D物体(由Physics Raycaster处理)。当我们需要同时处理UI和3D物体时,需要注意事件的处理顺序和屏蔽。 常见做法: 1. 为相机添加Physics Raycaster组件(如果还没有),用于检测3D物体。 2. 在Canvas上有一个Graphic Raycaster用于检测UI。 3. 使用EventSystem来处理输入事件。当点击屏幕时,EventSystem会先通过Graphic Raycaster检测UI,如果有UI元素被点击,则不会继续检测3D物体(除设置阻止事件冒泡)。如果我们希望即使有UI被点击也能检测到3D物体(比如UI覆盖在3D物体上,但希望同时触发两者),则需要特殊处理。 但用户可能希望的是:当点击UI按钮时,执行某些操作,同时点击3D物体时执行其他操作。为了避免冲突,通常我们设置UI元素响应后阻止事件继续传播(即不检测3D物体),或者通过设置不同的输入检测模式。 然而,用户的问题更可能是:如何通过射线检测来同时处理UI和3D物体的点击?实际上,Unity的EventSystem已经为我们处理了这种事件传递。但是,如果我们想自己控制(比如在UI后面的3D物体不响应,或者需要同时响应),我们可以通过代码控制。 另一种情况:如果用户希望在3D物体上显示UI(比如点击3D物体弹出一个UI),我们可以这样实现: - 当点击3D物体时,通过射线检测得到该物体,然后显示相应的UI。 因此,我们分两种情况: 情况1:点击UI按钮来影响3D物体(例如,点击一个按钮让3D物体旋转)——这种情况不需要射线检测3D物体,只需要在按钮事件中调用3D物体的方法。 情况2:点击3D物体来触发某些操作(例如,显示一个UI)——这需要使用射线检测来获取点击的3D物体。 但是,用户的问题是“UI与3D物体的交互”,可能同时包含两者。这里我们重点讲解如何通过射线检测实现点击3D物体并更新UI。 示例代码(点击3D物体,在UI上显示信息): - 我们需要一个脚本来处理射线检测,当点击到3D物体时,更新UI。 第二部分:优化射线检测性能 1. 使用LayerMask:在射线检测时,通过LayerMask指定检测某些层的物体,忽略其他层。 例如:我们只关心“Interactable”层的物体。 2. 批量检测:避免在每一帧对每个对象都进行单独的射线检测,而是使用一次射线检测多个物体。 - 使用`Physics.RaycastAll`(返回所有击中的物体)可能会产生垃圾(GC Alloc),因为每次调用都会返回一个新的数组。 - 更好的方法是使用`Physics.RaycastNonAlloc`,它可以将结果写入一个预先分配的数组中,避免产生垃圾。 3. 减少射线检测的频率:例如,不是每帧都检测,而是每隔几帧检测一次,或者只在需要的时候检测(比如用户点击时)。 此外,还可以考虑使用空间划分(如四叉树、八叉树)来减少需要检测物体数量,但这在Unity中通常通过Collider和Physics系统自动管理。 示例代码:使用层屏蔽和RaycastNonAlloc 结合两部分,我们可以这样实现: 步骤: 1. 创建UI(Canvas)和3D物体(确保3D物体有Collider)。 2. 为需要交互的3D物体设置特定的层(Layer)。 3. 编写脚本,在用户点击屏幕时发射射线,并检测是否击中3D物体。 4. 如果击中,则更新UI。 优化:在射线检测时使用层屏蔽和RaycastNonAlloc。 代码示例: 首先,创建一个脚本,附加到相机上(或任何合适的物体上)。 ```csharp using UnityEngine; using UnityEngine.EventSystems; using UnityEngine.UI; public class ObjectInteraction : MonoBehaviour { public LayerMask interactionLayer; // 在Inspector中设置需要交互的层 public Text infoText; // 用于显示信息的UI Text private RaycastHit[] hits; // 用于存储射线检测结果的数组 private const int maxHits = 10; // 最大检测数量 void Start() { hits = new RaycastHit[maxHits]; } void Update() { // 如果点击鼠标左键 if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { // 检查是否点击在UI上(如果不想在点击UI时同时触发3D物体检测,则加上这个判断) if (EventSystem.current.IsPointerOverGameObject()) { // 如果点击在UI上,可以选择不处理3D物体 return; } // 创建射线(从相机通过鼠标位置) Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); // 使用RaycastNonAlloc进行射线检测,避免GC int hitCount = Physics.RaycastNonAlloc(ray, hits, Mathf.Infinity, interactionLayer); // 遍历所有击中的物体(注意:结果可能包含多个,按距离排序,我们取最近的) if (hitCount > 0) { // 因为RaycastNonAlloc不会排序,所以我们需要自己按距离排序 // 或者我们遍历找到最近的一个 RaycastHit closestHit = hits[0]; for (int i = 0; i < hitCount; i++) { if (hits[i].distance < closestHit.distance) { closestHit = hits[i]; } } // 更新UI if (infoText != null) { infoText.text = "你点击了: " + closestHit.collider.gameObject.name; } // 这里可以触发其他交互逻辑 } } } } ``` 注意: - 上面的代码中,我们首先判断是否点击在UI上(`EventSystem.current.IsPointerOverGameObject()`),如果是,则跳过3D物体检测。这样避免同时触发UI和3D物体。 - 如果希望即使点击在UI上也要检测3D物体(比如UI是半透明的,后面的3D物体需要被点击),则去掉这个判断。 - 我们使用`Physics.RaycastNonAlloc`来避免每次检测都分配新的数组,从而减少GC。 - 我们设置了一个最大检测数量(maxHits=10),根据项目需求调整。 性能优化建议: 1. 确保只检测必要的层(通过interactionLayer设置)。 2. 减少射线检测的频率:如果不需要每帧检测,可以将检测放在协程中,或者使用输入事件触发。 3. 如果场景中有大量可交互物体,考虑使用空间索引(如网格划分)来减少每次检测物体数量,但这通常由Unity的物理引擎管理,我们只需要合理设置Collider和Layer即可。 另外,对于UI与3D物体的交互,还有一种常见需求:在3D物体上显示UI(例如血条、名字等)。这种通常使用世界空间的Canvas,并将Canvas放在3D物体上方。这时,我们不需要射线检测来更新这些UI,而是直接跟随3D物体位置。但点击这些UI时,由于它们是UI元素,所以会被Graphic Raycaster检测到,而不会检测到后面的3D物体(除设置UI不阻挡射线)。 总结: - 实现交互:使用射线检测3D物体,然后更新UI。 - 优化:层屏蔽和RaycastNonAlloc减少GC,并减少检测数量。 最后,根据用户的要求,生成相关问题。 相关问题: 1. 如何避免UI元素阻挡对3D物体射线检测? 2. 在Unity中,如何实现3D物体上的悬浮提示(Tooltip)? 3. 如何优化大量3D物体射线检测性能? 4. 除了射线检测,还有哪些方法可以实现UI与3D物体的交互? 5. 在VR或AR项目中,如何处理UI与3D物体的交互?</think>### UI与3D物体交互的射线检测实现及性能优化 在Unity中实现UI与3D物体交互的核心是**射线检测技术**。以下是分步实现方案和性能优化方法: #### 基础实现步骤 1. **射线检测初始化** ```csharp // 挂载到主相机 public class RaycastInteraction : MonoBehaviour { [SerializeField] private LayerMask interactableLayer; // 可交互物体层 [SerializeField] private GraphicRaycaster uiRaycaster; // UI射线检测组件 void Update() { if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { // 优先检测UI if (!IsPointerOverUI()) { Detect3DObjects(); } } } } ``` 2. **UI检测逻辑** ```csharp private bool IsPointerOverUI() { PointerEventData eventData = new PointerEventData(EventSystem.current); eventData.position = Input.mousePosition; List<RaycastResult> results = new List<RaycastResult>(); uiRaycaster.Raycast(eventData, results); // UI层级检测 return results.Count > 0; } ``` 3. **3D物体检测逻辑** ```csharp private void Detect3DObjects() { Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); // 使用RaycastNonAlloc避免GC分配 RaycastHit[] hits = new RaycastHit[10]; int hitCount = Physics.RaycastNonAlloc( ray, hits, Mathf.Infinity, interactableLayer ); for (int i = 0; i < hitCount; i++) { // 处理交互逻辑 hits[i].collider.GetComponent<IInteractable>()?.OnInteract(); } } ``` #### 性能优化关键技术 1. **层屏蔽(Layer Mask)优化** - 在Project Settings > Tags and Layers中创建专用层(如"Interactable") - 通过位运算快速配置检测层: ```csharp // 只检测第8层和第9层 int layerMask = (1 << 8) | (1 << 9); Physics.Raycast(ray, out hit, Mathf.Infinity, layerMask); ``` 2. **批量检测优化** - 使用`Physics.RaycastNonAlloc`替代`Physics.RaycastAll`: ```csharp RaycastHit[] results = new RaycastHit[20]; // 预分配数组 int count = Physics.RaycastNonAlloc(ray, results, maxDistance); ``` - 优势:避免GC内存分配,减少性能开销[^5] 3. **空间划分加速** - 对静态物体使用空间划分结构: ```csharp // 初始化时构建空间索引 private SpatialPartition partition; void DetectObjectsOptimized() { Vector3 mousePos = Input.mousePosition; List<Collider> candidates = partition.Query(mousePos); // 只对候选集进行精细检测 } ``` 4. **异步检测优化** - 分帧处理检测逻辑: ```csharp IEnumerator BatchDetection() { for (int i=0; i<objects.Count; i++) { if (CheckObject(objects[i])) { // 处理命中 } if (i % 5 == 0) yield return null; // 每5个物体暂停一帧 } } ``` #### 最佳实践建议 1. **层级分离设计** - 将高频交互物体放在独立层 - UI Canvas使用`CanvasGroup`控制区块检测 - 动态/静态物体分离检测 2. **性能监控** - 使用Profiler分析射线检测耗时: ```csharp void OnGUI() { if (Event.current.type == EventType.Repaint) { Debug.Log($"Raycast cost: {Time.deltaTime * 1000}ms"); } } ``` - 推荐使用XCode工具进行底层性能分析[^2] 3. **复合检测策略** - 先进行视锥体裁剪 - 再用球形检测粗筛 - 最后执行精确射线检测 #### 典型应用场景 1. **3D物品拾取系统** ![](https://example.com/raycast-pickup.gif) *射线检测实现物品高亮和拾取* 2. **AR交互界面** ![](https://example.com/ar-interaction.jpg) *结合UI与3D物体的AR交互方案* 3. **游戏道具商店** ```mermaid graph TD A[点击商店UI] --> B{3D道具检测} B -->|命中| C[显示购买面板] B -->|未命中| D[关闭所有面板] ``` --- ### 相关问题 1. 如何避免UI元素阻挡对3D物体射线检测? 2. 在移动设备上优化射线检测有哪些特殊策略? 3. 如何实现射线检测与物理碰撞的协同工作? 4. 射线检测在VR/AR应用中有哪些特殊实现方式? 5. 如何通过ECS架构优化大规模射线检测性能? [^1]: GINA-3D模型通过分层表示优化3D交互检测 [^2]: XCode工具提供底层性能分析能力 [^3]: UI分层设计影响射线检测效率 [^4]: 顶点限制对合批检测的影响 [^5]: RaycastNonAlloc减少GC分配的原理
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