Unity3D物理引擎和碰撞

朱雀 2022-05-14 09:26 212阅读 0赞

本小节主要是Unity物理引擎，刚体碰撞方面的散记。

Character Controller的一些特性：  
本身不受physics影响，需要接受外力作用时，使用onCharacterColliderHit().  
Skin width：最好设置为radius的10%，防止角色经常卡住。  
step offset：对于2meter高的Character最好设为0.1到0.4  
min move distance设为0即可。

Rigidbody的属性设置：  
Is Kinematic：打开后物体不受物理引擎影响，只受transform的控制。比如制作一个上升的平台，本身是rigidbody，且不受物理引擎影响，打开Is Kinematic.  
Interpolate：使运动更光滑。  
Freeze Rotation：使旋转不受碰撞或由script里定义施加的外力影响。只受tranform控制。

对rigidbody使用力的script方法：AddForce(),AddTorque().当使用physics时不要直接修改transform.

collision detection：高速运动的碰撞体应设为continuous，防止出现上一帧在其他碰撞物体的这边，下一帧已经穿过碰撞物体到达另一边的情形。默认为discrete.只有box,sphere和capsule的collider才能设置为continuous.

对于rigidbody，size是个比mass更重要的属性，所以在建模的时候强烈建议总是参考实际标准大小（unity中单位长度是米）。实时instantiate一个物体并修改它的大小，会影响其物理属性，因而会降低游戏性能。

两个rigidbody自由下落的速度不受mass影响，而是用drag（空气阻力）这个参数来控制。drag值越大，看起来感觉物体重量越轻（典型的0.001-金属块，10-羽毛）。

对rigidbody使用constant force组件来设置一个constant force，这个力可以是force或torque。  
对物体施加constant force时，设置一个drag值可让物体加速到一个特定的最大速度以后不再加速。drag值越大这个速度越小。

某带有rigidbody的collider碰撞时会发送三个消息给该collider的对象，分别是Collider.OnCollisionEnter,Collider.OnCollisionExit和Collider.OnCollisionStay,这些事件可以在script里选择利用NVIDIA PhysX engine进行特别处理。

打开collider的Is trigger选项，碰撞就不受到物理引擎影响，而是通过发送三个消息变成某个事件的trigger。（同样的，发生碰撞的两个collider中至少有一个必须是rigidbody）这三个消息函数分别是：Collider.OnTriggerEnter,Collider.OnTriggerExit和Collider.OnTriggerStay.引发的事件可以是切换场景，开门，播放教程等等，自由发挥你的想象力。

总结下来：三种collider:  
1.static collider: 带有collider却没有rigidbody的对象，最好用于静止物体如环境地理。  
2.rigidbody collider:带有rigidbody的collider对象，能够根据物理引擎很好的响应外力和碰撞作用。  
3.kinematic rigidbody collider:带有rigidbody的collider对象，开启Is kinematic之后，等效于可以频繁使用insform来移动（而非rigidbody collider利用外力或碰撞的物理效应）的static collider，用于需要rigidbody但不希望响应物理效果的对象。另外就是可以给其设置Is trigger，作为某些事件的触发器，但Is trigger的设置对象必须是rigidbody，但你又不希望其受物理定律约束的情形。

注：kinematic还常用来创造ragdoll.由于kinematic可以方便的开关，通常情况下开启kinematic方便角色移动等，但遇到碰撞、爆炸冲击等情况，可以在脚本里添加代码使其关闭kinematic变为普通的rigidbody接受物理作用。

Collision Action Matirx（各种碰撞属性对象碰撞的消息发送标准）：

[![各种碰撞属性对象的碰撞消息发送标准][wKgKDU87DgoAAAAAAAFHpT8GB2o124.jpg]][wKgKDU87DgoAAAAAAAFHpT8GB2o124.jpg]

各种碰撞属性对象的碰撞消息发送标准

不难看出其中规律。

另外Unity3.X以后支持Layer-based Collision Detection，这个在后面script的学习里会详细介绍。

两个mesh collider不能互相碰撞除非都设为convex。mesh collider设置为convex有个限制，这个mesh必须少于255个三角形。

Physics Material：设置物体的弹性，摩擦系数，软硬程度的组件。

Hinge Joint：关节组件。用于门的轴或者链条等。

Spring Jonit：弹簧组件。实时创建和调整spring的方法——创建一个空的game object作为spring绑定的connected body对象，在脚本里控制这个空的game object从而有效控制spring.

[wKgKDU87DgoAAAAAAAFHpT8GB2o124.jpg]: http://files.blogcn.com/wp06/M00/02/37/wKgKDU87DgoAAAAAAAFHpT8GB2o124.jpg