Unity引擎学习笔记之【射线检测操作】

射线检测Raycast

• 射线检测是一种常用的技术，用于检测游戏中的碰撞、交互等情况。Unity提供了几种不同的射线检测方法，包括射线检测、球形射线检测和盒形射线检测。

一、发射一条射线

• 向屏幕中某处发射一条射线，体现在3D游戏空间中，即从视角摄像机开始向着空间中指定的某处发射一条射线
  
  

1.射线的定义

• Ray()是一个用于创建射线的构造函数。它有两个参数：

  1. origin（起点）：射线的起始点坐标。

  2. direction（方向）：射线的方向向量。

• • (1).固定的射线

    Ray ray = new Ray(Vector3.zero, Vector3.up);

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• • (2).从摄像机发射

     // 创建一条射线，从摄像机位置发出，并沿着摄像机的正方向向着鼠标点击的方向进行射线检测
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

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2.实现发射射线检测碰撞触发

    //声明一个碰撞信息类
    RaycastHit hitInfo;

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    //碰撞检测事件
    bool res=Physics.Raycast(ray, out hitInfo);
    //如果有射线碰撞输出内容
    if(res)
    {
        // 如果射线与物体发生碰撞，可以通过hitInfo获取碰撞的相关信息
            Debug.Log("Hit object: " + hitInfo.collider.gameObject.name);
            Debug.Log("Hit point: " + hitInfo.point);
            Debug.Log("Hit normal: " + hitInfo.normal);
    }

• hitInfo.normal：用于获取碰撞点的法线向量。返回的是一个单位向量（长度为1），如果需要使用具有不同长度的法线向量，可以根据需要进行缩放。
  
  

• Physics.Raycast(ray, out hitInfo) 是在Unity中进行射线检测的常用函数之 一。它接受一个 Ray 类型的参数和一个 out RaycastHit 类型的参数，用于检测从 Ray 的起点开始沿着 Ray 的方向是否与场景中的物体相交，并将检测到的信息存储在 RaycastHit 对象中。

  • 具体来说，ray 参数是一条射线，它是从摄像机或其他位置发出的，它有一个起点和一个方向。hitInfo 参数是一个传出参数，用于存储检测到的信息，包括碰撞的物体、碰撞点的位置、碰撞表面的法线等。
    
    
  • 当调用 Physics.Raycast(ray, out hitInfo) 时，Unity会检测从 ray 的起点开始沿着 ray 的方向是否与场景中的物体相交，如果相交，则将检测到的信息存储在 hitInfo 中，然后返回 true。如果没有相交，则返回 false。
    撞的物体、碰撞点的位置、碰撞表面的法线等。
    
    
  • 在使用 Physics.Raycast(ray, out hitInfo) 进行射线检测时，需要注意以下几点：
  1. 射线检测的结果只与场景中的物体相关，与摄像机和其他相关因素无关。
  2. 如果一条射线与多个物体相交，可以使用 Physics.RaycastAll 函数来获取所有的碰撞信息。
  3. 在使用 Physics.Raycast 进行射线检测时，需要保证射线的方向向量是归一化的，否则可能会出现意外的结果。

二 、发射多条射线

1.多条射线定义

    RaycastHit[] hitInfos=Physics.RaycastAll(ray);

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2.检测特定距离100

    RaycastHit[] hitInfos=Physics.RaycastAll(ray,100);

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3.只检测特定图层

    RaycastHit[] hitInfos=Physics.RaycastAll(ray,100,1<<10);

• 在Unity引擎中，最多只存在0~31共32个图层，图层layerMask是一个32位整数，因此在向函数传参时，对层数的选择要使用位运算传入。

4.layerMask的传参

用位运算操作可以快速创建或修改指定图层的 LayerMask，以下是一些示例：

1. 创建只包含第 0 层的 LayerMask：

int layerMask = 1 << 0;

其中 << 是左移运算符，表示将二进制数向左移动指定的位数。在这个例子中，将数字 1 向左移动 0 位，得到的结果是 00000001，即十进制数 1。因此，第 0 层的 LayerMask 值为 1。

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2. 创建只包含第 1 层和第 2 层的 LayerMask：

int layerMask = (1 << 1) | (1 << 2);

这里使用了按位或运算符 |，将两个数字的对应的二进制位进行或运算。在这个例子中，将数字 1 分别向左移动 1 位和 2 位，得到的结果分别是 00000010 和 00000100。然后将这两个数进行按位或运算，得到的结果是 00000110，即十进制数 6。因此，第 1 层和第 2 层的 LayerMask 值为 6。

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3. 将第 3 层添加到 LayerMask 中：

layerMask = layerMask | (1 << 3);

这里使用了按位或运算符 |，将原来的 LayerMask 值与数字 1 左移 3 位的结果进行或运算。在这个例子中，如果原来的 LayerMask 值为 6（即第 1 层和第 2 层），左移 3 位的结果是 00001000。然后将这个数与 6 进行按位或运算，得到的结果是 00001110，即十进制数 14。因此，第 1 层、第 2 层和第 3 层的 LayerMask 值为 14。

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4. 将第 2 层从 LayerMask 中移除：

layerMask = layerMask & ~(1 << 2);

这里使用了按位与运算符 & 和按位取反运算符 ~，将原来的 LayerMask 值与数字 1 左移 2 位的按位取反的结果进行按位与运算。在这个例子中，如果原来的 LayerMask 值为 14（即第 1 层、第 2 层和第 3 层），左移 2 位的结果是 00000100。然后将这个数按位取反，得到的结果是 11111011。最后将这个数与 14 进行按位与运算，得到的结果是 00001010，即十进制数 10。因此，第 1 层和第 3 层的 LayerMask 值为 10。s