Unity的碰撞检测(一)

不念不忘少年蓝@ 2024-02-21 11:59 46阅读 0赞

#### （一）测试前准备工作 ####

1.创建两个游戏对象，分别取名为”**Player**”和”**Enemy**”，并且为名为”**Player**”的游戏对象设置Tag也为”**Player**”，二者在场景中如图1所示：

![13cb9111808748b797c740b373db3ce9.png][] 图 1 绿为Enemy，红为Player

2.编写脚本组件”**TriggerTest**”，并挂载到**Enemy**上，代码如下所示：

using UnityEngine;
    
    public class TriggerTest : MonoBehaviour
    {
        /*碰撞器为触发器的碰撞检测方法如下三个*/
        private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other)
        {
            if (other.CompareTag("Player")) Debug.Log("Trigger Enter");
        }
    
        private void OnTriggerStay2D(Collider2D other)
        {
            if (other.CompareTag("Player")) Debug.Log("Trigger");
        }
    
        private void OnTriggerExit2D(Collider2D other)
        {
            if (other.CompareTag("Player")) Debug.Log("Trigger Exit");
        }
    
        /*碰撞器不为触发器的碰撞检测方法如下三个*/
        private void OnCollisionEnter2D(Collision2D other)
        {
            if (other.transform.CompareTag("Player")) Debug.Log("Collider Enter");
        }
    
        private void OnCollisionStay2D(Collision2D other)
        {
            if (other.transform.CompareTag("Player")) Debug.Log("Collider");
        }
    
        private void OnCollisionExit2D(Collision2D other)
        {
            if (other.transform.CompareTag("Player")) Debug.Log("Collider Exit");
        }
    }

3.Trigger输出：输出”Trigger Enter”或”Trigger”或”Trigger Exit”；

4.Collider输出：输出”Collider Enter”或” Collider”或” Collider Exit”。

#### （二）测试用例 ####

（1）测试约定：

碰撞器统一使用BoxCollider2D组件，刚体统一使用Rigidbody2D组件，测试涉及更改的属性有且仅有碰撞器的**激活或禁用**和**IsTrigger**两个属性，刚体的**挂载或卸载**，且二者默认属性分别如图2和图3所示：

![b87d2c11ad784b91bb3801121293af63.png][] 图 2 BoxCollider2D默认属性

![b6d89e3f6b304e4190051cd49a8c2b65.png][] 图 3 Rigidbody2D默认属性

（2）非法测试用例：

**A2****、A3、A6、A7、A11、A12、A14、A15**与（一）中预设冲突，故舍弃。

**B1****、B4、B5、B8、B9、B10、B13、B16**与（一）中预设冲突，故舍弃。

**A9****、A10、A13、A16**未挂载碰撞器是一定不可能发生碰撞的测试用例，故舍弃。

**B11****、B12、B14、B15**未挂载碰撞器是一定不可能发生碰撞的测试用例，故舍弃。

<table> 表 1 测试用例 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;width:56.45pt;"> 游戏对象 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:2cm;"> 用例序号 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:3cm;"> 是否激活碰撞器 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:78pt;"> 是否挂载刚体 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:70.85pt;"> 是否挂载TriggerTest </td> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:67.75pt;"> 碰撞器是否为触发器 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;width:56.45pt;"> Player </td> 
 <td style="width:2cm;"> A1 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> × </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A2 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> x </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A3 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> x </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> A4 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> × </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> A5 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A6 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A7 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> A8 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A9 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A10 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A11 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A12 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A13 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A14 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A15 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> A16 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;width:56.45pt;"> Enemy </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B1 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> B2 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> x </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> B3 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:78pt;"> x </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B4 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B5 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> B6 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:2cm;"> B7 </td> 
 <td style="width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B8 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B9 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B10 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B11 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B12 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B13 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B14 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> × </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B15 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> √ </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:2cm;"> B16 </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:3cm;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:78pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:70.85pt;"> × </td> 
 <td style="background-color:#ffc000;width:67.75pt;"> √ </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 表 2 测试用例组合 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> 组合序号 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:139.9pt;"> 测试用例组合 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:143.65pt;"> 控制台输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G1 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A1、B2 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G2 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A1、B3 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G3 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A1、B6 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G4 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A1、B7 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G5 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A4、B2 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G6 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A4、B3 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G7 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A4、B6 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G8 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A4、B7 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G9 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A5、B2 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G10 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A5、B3 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:131.25pt;"> G11 </td> 
 <td style="width:139.9pt;"> A5、B6 </td> 
 <td style="width:143.65pt;"> 无 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G12 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A5、B7 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G13 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A8、B2 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G14 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A8、B3 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G15 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A8、B6 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#00b050;border-color:#000000;width:131.25pt;"> G16 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:139.9pt;"> A8、B7 </td> 
 <td style="background-color:#00b050;width:143.65pt;"> Trigger输出 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### （三）测试总结 ####

分析1：对比G4、G8、G12、G16可知，当Enemy具备触发器+刚体时，无论Player的碰撞器是否为触发器或者是否具备刚体，都执行触发器的检测。

分析2：对比G7和G8可知，当Player仅具备触发器且Enemy具备刚体时，无论Enemy的碰撞器是否为触发器均执行触发器的检测。

分析3：对比G10和G12可知，当Player具备碰撞器+刚体且Enemy具备触发器时，无论Enemy是否具备刚体均执行触发器的检测。

分析4：对比G13-G16可知，当Player具备触发器+刚体时，无论Enemy的碰撞器是否为触发器或者是否具备刚体，都执行触发器的检测。

由分析1-4可知，有效触发的必要条件如下：

**结论1：两个游戏对象必须有至少一个触发器。**

**结论2：两个游戏对象至少有一个具备刚体。**

#### （四）碰撞检测相关的API ####

（1）OnCollisionEnter()和OnCollisionEnter2D()；

（2）OnCollisionStay()和OnCollisionStay2D()；

（3）OnCollisionExit()和OnCollisionExit2D()；

（4）OnTriggerEnter()和OnTriggerEnter2D()；

（5）OnTriggerStay()和OnTriggerStay2D()；

（6）OnTriggerExit()和OnTriggerExit2D()；

具体看官方关于[Monobehaviour][]类的说明。

#### **（五）问题** ####

在上面的测试中我们并没有得到Collider输出，所有的输出都是Trigger输出，这个问题的原因是啥？我们在下一篇“[Unity的碰撞检测(二)][Unity]”继续探讨吧。

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[13cb9111808748b797c740b373db3ce9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/53d11d74a4ac4f8abfe8cb5da8eb8b52.png
[b87d2c11ad784b91bb3801121293af63.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/021c264eb2ea4d69893b0d443e332c5d.png
[b6d89e3f6b304e4190051cd49a8c2b65.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/3132ab51fe414f83be97210cd13c0158.png
[Monobehaviour]: https://docs.unity.cn/cn/2020.3/ScriptReference/MonoBehaviour.html
[Unity]: http://t.csdnimg.cn/XazQp