Unity基础5——物理检测
一、层级 Layer
Unity 中设置了共 32 层 Layer，如图，可以点击 Add Layer 添加自定义的 Layer
通过名字得到层级编号 LayerMask.NameToLayer(string layer)
我们需要通过编号左移构建二进制数，这样每一个编号的层级都是对应位为 1 的 2 进制数
我们通过位运算可以选择想要检测层级，使用一个 int 就可以表示所有想要检测的层级信息
层级编号是 0 ~ 31，刚好 32 位，是一个 int 数
每一个编号代表的都是二进制的一位，例如
0 — — 1 < < 0 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 = 1 1 — — 1 < < 1 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 = 2 2 — — 1 < < 2 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 = 4 3 — — 1 < < 3 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 = 8 4 — — 1 < < 4 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 = 16 5 — — 1 < < 5 — — 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000 = 32
二、范围检测
游戏中瞬时的攻击范围判断一般会使用范围检测
举例：
- 玩家在前方 5m 处释放一个地刺魔法，在此处范围内的对象将受到地刺伤害
- 玩家攻击，在前方 1 米圆形范围内对象都受到伤害
等等
类似这种并没有实体物体，只想要检测在指定某一范围是否让敌方受到伤害时，便可以使用范围判断
简而言之，在指定位置进行范围判断，我们可以得到处于指定范围内的对象，目的是对对象进行处理
比如受伤、减血等等
必备条件：想要被范围检测到的对象，必须具备碰撞器 Collider
注意点：
- 范围检测相关 API，只有当执行该句代码时进行一次范围检测，它是瞬时的
- 范围检测相关 API，并不会真正产生一个碰撞器，只是碰撞判断计算而已
（一）盒状范围检测
// 1.盒状范围检测
// 参数一：立方体中心点
// 参数二：立方体三边大小
// 参数三：立方体角度
// 参数四：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数五：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
// 返回值：在该范围内的触发器（得到了对象触发器就可以得到对象的所有信息）
print(LayerMask.NameToLayer("UI"));
Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(Vector3.zero, Vector3.one, Quaternion.AngleAxis(45, Vector3.up),
(1 << LayerMask.NameToLayer("UI")) | (1 << LayerMask.NameToLayer("Default")),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
// 另一个API 将碰撞器存入给定的数组中
// 返回值：碰撞到的碰撞器数量
// 参数：传入一个数组进行存储
// Physics.OverlapBoxNonAlloc()
if (Physics.OverlapBoxNonAlloc(Vector3.zero, Vector3.one, colliders) != 0) { }
其中，参数五的 UseGlobal 在 Eidt / Project Settings / Physics 中设置
（二）球形范围检测
// 2.球形范围检测
// 参数一：中心点
// 参数二：球半径
// 参数三：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数四：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
// 返回值：在该范围内的触发器（得到了对象触发器就可以得到对象的所有信息）
colliders = Physics.OverlapSphere(Vector3.zero, 5, 1 << LayerMask.NameToLayer("Default"));
// 另一个API
// 返回值：碰撞到的碰撞器数量
// 参数：传入一个数组进行存储
// Physics.OverlapSphereNonAlloc
if (Physics.OverlapSphereNonAlloc(Vector3.zero, 5, colliders) != 0) { }
（三）胶囊范围检测
// 3.胶囊范围检测
// 参数一：半圆一中心点
// 参数二：半圆二中心点
// 参数三：半圆半径
// 参数四：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数五：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
// 返回值：在该范围内的触发器（得到了对象触发器就可以得到对象的所有信息）
colliders = Physics.OverlapCapsule(Vector3.zero, Vector3.up, 1, 1 << LayerMask.NameToLayer("UI"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
// 另一个API
// 返回值：碰撞到的碰撞器数量
// 参数：传入一个数组进行存储
// Physics.OverlapCapsuleNonAlloc
if (Physics.OverlapCapsuleNonAlloc(Vector3.zero, Vector3.up, 1, colliders) != 0) { }
三、射线检测
例如以下的碰撞检测：
-
鼠标选择场景上一物体
-
FPS 射击游戏（无弹道-不产生实际的子弹对象进行移动）
等等，需要判断一条线和物体的碰撞情况如何实现呢？
射线检测就是来解决这些问题的，它可以在指定点发射一个指定方向的射线，判断该射线与哪些碰撞器相交，得到对应对象
（一）射线
// 参数一：起点
// 参数二：方向（一定记住 不是两点决定射线方向，第二个参数 直接就代表方向向量）
Ray r = new Ray(Vector3.right, Vector3.forward);
// 目前只是申明了一个射线对象 对于我们来说 没有任何的用处
// Ray中的参数
print(r.origin); // 起点
print(r.direction); // 方向
// 摄像机发射出的射线
// 得到一条从屏幕位置作为起点
// 摄像机视口方向为 方向的射线
Ray r2 = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
注意：
- 单独的射线对于我们来说没有实际的意义
- 我们需要用它结合物理系统进行射线碰撞判断
（二）碰撞检测
Physics 类中提供了很多进行射线检测的静态函数，他们有很多种重载类型
我们只需要掌握核心的几个函数，其它函数自然就明白什么意思了
注意：
- 射线检测也是瞬时的
- 执行代码时进行一次射线检测
1.最原始的射线检测
// 准备一条射线
Ray r3 = new Ray(Vector3.zero, Vector3.forward);
// 进行射线检测 如果碰撞到对象 返回true
// 参数一：射线
// 参数二: 检测的最大距离 超出这个距离不检测
// 参数三：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数四：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
// 返回值：bool 当碰撞到对象时 返回 true 没有 返回false
if (Physics.Raycast(r3, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"), QueryTriggerInteraction.UseGlobal))
print("碰撞到了对象");
// 还有一种重载 不用传入 射线 直接传入起点 和 方向 也可以用于判断
// 就是把 第一个参数射线 变成了 射线的 两个点 一个起点 一个方向
if (Physics.Raycast(Vector3.zero, Vector3.forward, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal)) print("碰撞到了对象2");
2.获取相交的单个物体信息
// 物体信息类 RaycastHit
RaycastHit hitInfo;
// 参数一：射线
// 参数二：RaycastHit是结构体 是值类型 Unity会通过out 关键字 在函数内部处理后 得到碰撞数据后返回到该参数中
// 参数三：距离
// 参数四：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数五：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
if (Physics.Raycast(r3, out hitInfo, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal)) {
print("碰撞到了物体 得到了信息");
// 碰撞器信息
print("碰撞到物体的名字" + hitInfo.collider.gameObject.name);
// 碰撞到的点
print(hitInfo.point);
// 法线信息
print(hitInfo.normal);
// 得到碰撞到对象的位置
print(hitInfo.transform.position);
// 得到碰撞到对象 离自己的距离
print(hitInfo.distance);
// RaycastHit 该类 对于我们的意义
// 它不仅可以得到我们碰撞到的对象信息
// 还可以得到一些 碰撞的点 距离 法线等等的信息
}
// 还有一种重载 不用传入 射线 直接传入起点 和 方向 也可以用于判断
if (Physics.Raycast(Vector3.zero, Vector3.forward, out hitInfo, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal)) { }
3.获取相交的多个物体
// 可以得到碰撞到的多个对象
// 如果没有 就是容量为0的数组
// 参数一：射线
// 参数二：距离
// 参数三：检测指定层级（不填检测所有层）
// 参数四：是否忽略触发器 不填使用UseGlobal
// UseGlobal-使用全局设置
// Collide-检测触发器
// Ignore-忽略触发器
RaycastHit[] hits = Physics.RaycastAll(r3, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
for (int i = 0; i < hits.Length; i++) print("碰到的所有物体 名字分别是" + hits[i].collider.gameObject.name);
// 还有一种重载 不用传入 射线 直接传入起点 和 方向 也可以用于判断
// 之前的参数一射线 通过两个点传入
hits = Physics.RaycastAll(Vector3.zero, Vector3.forward, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
// 还有一种函数 返回的碰撞的数量 通过out得到数据
if (Physics.RaycastNonAlloc(r3, hits, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
QueryTriggerInteraction.UseGlobal) > 0) { }
（三）注意问题
// 注意：
// 距离、层级两个参数 都是int类型
// 当我们传入参数时 一定要明确传入的参数代表的是距离还是层级
// 举例
// 这样写是错误的 因为第二个参数 代表的是距离 不是层级
if (Physics.Raycast(r3, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"))) { }
QueryTriggerInteraction.UseGlobal) > 0) { }