Unity 落地检测：碰撞检测 vs 射线检测

最新推荐文章于 2025-04-14 05:57:05 发布

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文章标签： unity 游戏引擎

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42216813/article/details/145532364

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在 Unity 开发过程中，落地检测（Ground Detection）是游戏角色控制中的关键部分。常见的实现方式主要有两种：碰撞检测（Collision Detection） 和 射线检测（Raycasting）。本文将对这两种方法进行对比，并分析射线检测中的线段检测（Raycast） 和 球形检测（SphereCast） 哪种更适合落地检测。

1. 碰撞检测（Collision Detection）

实现方式

碰撞检测通常依赖 Unity 物理引擎的 OnCollisionEnter/Stay/Exit 或 OnTriggerEnter/Stay/Exit 事件。当角色的碰撞体（Collider）接触地面时，即可判定其已经落地。

优势

简单易用：无需额外编写复杂逻辑，依赖 Unity 物理系统自动检测。
精确的物理反馈：能够检测物体间的完整接触情况，适用于需要复杂交互的场景。

劣势

受物理引擎影响：物理模拟可能导致检测延迟或误判，例如高速运动时可能发生“穿透”现象。
难以微调：如果角色的碰撞体较大或形状复杂，可能会影响检测的精确度。
不适用于悬空检测：无法轻易判断角色是否即将离开地面。

2. 射线检测（Raycasting）

实现方式

射线检测通常使用 Unity 的 Physics.Raycast 或 Physics.SphereCast，通过从角色底部向下发射射线来判断是否接触到地面。

优势

独立于物理引擎：不依赖物理碰撞系统，可在 FixedUpdate 或 Update 中灵活调用。
高效且可定制：能够精准控制检测范围、方向和距离。
适用于预判落地：可以检测即将落地或即将离开地面的状态。

劣势

需要额外逻辑：相比碰撞检测，需要手动编写射线投射逻辑。
可能漏检测：如果射线太细或太短，可能会漏掉非平整表面的地形。

3. 线段检测（Raycast） vs 球形检测（SphereCast）

线段检测（Raycast）

Physics.Raycast 只发射一条无限细的射线。

优势：

计算开销低，适合性能要求高的场景。
适用于精确的平面检测。

劣势：

容易漏检测，特别是在不规则地形上，如台阶、斜坡。

球形检测（SphereCast）

Physics.SphereCast 发射的是一个带有半径的球体。

优势：

更稳定，不会因射线过细而漏掉地面。
适用于复杂地形，例如崎岖的地面或斜坡。

劣势：

计算开销更大，比 Raycast 更耗性能。

4. 哪种更适合落地检测？

方法	精确度	性能开销	适用场景
碰撞检测	高	中	适用于完整的物理交互，如物理碰撞、推挤等
线段检测（Raycast）	中	低	适用于简单、平整的地形
球形检测（SphereCast）	高	高	适用于复杂地形，如台阶、斜坡

综合来看，如果游戏场景较为简单且性能要求较高，可以使用 Raycast；而如果地形复杂，建议使用 SphereCast 以避免误判。

5. 代码示例

使用 Raycast 进行落地检测

void CheckGround()
{
    RaycastHit hit;
    if (Physics.Raycast(transform.position, Vector3.down, out hit, groundCheckDistance))
    {
        isGrounded = true;
    }
    else
    {
        isGrounded = false;
    }
}

使用 SphereCast 进行落地检测

void CheckGround()
{
    RaycastHit hit;
    if (Physics.SphereCast(transform.position, radius, Vector3.down, out hit, groundCheckDistance))
    {
        isGrounded = true;
    }
    else
    {
        isGrounded = false;
    }
}