一起来玩U3D之基础物理引擎

一、人机交互Input类

人机交互的常用外部设备就是我们平时用的那些⿏标、键盘、⼿柄、遥杆、触屏、VR⼿柄、按键、VR 等等一系列。我们就是使用这些与计算机进行交互，下面我们看看U3D中常用 的一些方法来实现交互。

• Input键盘输⼊⽅法
  GetKey ——按住时返回True
  GetKeyDown ——按下第⼀个帧返回True
  GetKeyUp ——松开第⼀帧返回True
  例如：

//这三个方法返回值都是bool类型，所以可以直接用来判断
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
		{
			//如果为真，执行一个功能，比如空格一般对应跳跃
		}

• Input⿏标输⼊⽅法（左键为0，右键为1，中键为2）
  mousePosition ——⿏标的屏幕坐标
  GetMouseButtonDown ——按下⿏标第⼀帧返回True
  GetMouseButtonUp ——松开⿏标第⼀帧返回true
  GetMouseButton ——按住⿏标返回True
  例如：

if (Input.GetMouseButtonDown(0))
		{
			//如果按下左键，就执行此处的代码
		}

• Input虚拟轴/按键

打开U3D的设置⾯板 Edit->ProjectSetting->Input

• 自上到下一次对应下面的条目：
  虚拟按键名称
  描述名称±
  对应按键±
  备⽤按键±
  抬起按键，值恢复为0的时间
  ⼩于此值，计为0（仅⽤于遥感）
  按下按键，值到达+1或-1的时间
  同时按下正负键值为0
  ±反转

• 获取轴⽅法 GetAxis
  Horizontal 键盘⽔平轴
  Vertical 键盘竖直轴
  Mouse X ⿏标⽔平移动距离
  Mouse Y ⿏标垂直移动距离
  Mouse ScrollWheel 获取⿏标滚轮值

• 获取虚拟键⽅法
  GetButton
  Fire
  Jump
  GetButtonDown
  GetButtonUp

例如：

	float hor = Input.GetAxis("HorizontalUI");

	float ver = Input.GetAxis("VerticalUI");

	//控制前后移动
	transform.Translate(Vector3.forward * ver * moveSpeed * Time.deltaTime);

	//控制左右转向
	transform.Rotate(Vector3.up * hor * turnSpeed * Time.deltaTime);

二、Prefab预设体(预制体)

• 什么是预设体？
  预设是Unity中的一种特殊的资源。
  一般来说预设就是一个或者一系列组件的集合体，你可以在创建了预设以后，对预设进行实例化。
  可以理解成你把一个做好的游戏对象保存成了一个模具，你能够通过这个模具直接创建对象。
• 怎么保存一个对象为预设体？
  在U3D中，可以通过直接将游戏对象拖入Project面板以创建一个预设体
  
• 怎么通过一个预设体实例化一个游戏对象？
  可以通过——Instantiate（预设体，位置 Vector3，旋转 Quaternion）——这个方法实现
• 怎么销毁一个游戏对象？
  可以通过——Destroy方法销毁对象
  该方法有两个重载——⽴刻销毁 Destroy（gameObject）——延迟销毁 Destroy(gameObject,3f)
• 例如：

//在transform.position位置创建一个旋转为transform.rotation的shellExplosionPrefab对象
//并在explosionTime时间后销毁
Destroy(Instantiate(shellExplosionPrefab, transform.position, transform.rotation), explosionTime);

• 预设体的作⽤
  1、使⼀个游戏对象以单独⽂件的⽅式存在
  2、使⽤该预设体⽂件，即可随时创建出与该预设体完全⼀样的游戏对象到场景中

• 预设体注意：
  给预设体拖拽属性对象时，只能拖拽⽂件，不能拖场景⾥的游戏对象

• 点击场景中⽤预设体⽣成的对象可以进行下面的操作
  Select 选中属于的预设体⽂件
  Revert 还原成与预设体⽂件⼀致的对象
  Apply 将当前游戏对象的设置应⽤到预设体

三、碰撞器

• 碰撞体组件的作⽤
  1、⽤⼀个包围盒（box、sphere、capsule）将⼀个模型包裹起来，该包围盒来描述碰撞范围
  2、配合刚体组件，实现物理碰撞效果
• Collider组件
  碰撞盒编辑 Edit Collider
  是否设置为触发器
  添加物理材质
  碰撞体⼤⼩中⼼设置
• Collider种类
  Box
  Sphere
  Capsule
  Mesh（能不⽤就别⽤，必须要⽤的话， 减少顶点和⾯）
  。。。。。。

刚体

刚体是可以用来完成逼真物理效果的物理组件，包括重⼒、阻⼒、作⽤⼒与反作⽤⼒。

• RigidBody属性
  质量：在同⼀场景中，两个刚体的质量不要差超过100倍
  阻⼒
  ⻆阻⼒
  是否使⽤重⼒
  是否开启动⼒学（保留物理效果但⽆论发⽣怎样的碰撞，都不会发⽣位置和旋转的改变）
  插值运算：内插值、外插值
  碰撞检测：间隔检测 离散、连续检测 增加检测到碰撞的概率、间隔连续交替
  约束：位置约束、⻆度约束
  

注意：对物体的操作要么使用Transform组件，要么使用RigidBody组件，不要混合使用

• 常⽤属性
  velocity 速度（⽮量）
  angularVelocity
  drag
  angularDrag
  useGravity
  isKinematic
  freezeRotation
  collisionDetectionMode
• 常⽤⽅法
  AddForce（Vector3） 添加⼀个⼒
  AddExplosionForce 添加爆炸⼒——参数列表（爆炸⼒⼤⼩Float，爆炸点Vector3，爆炸半径Float）
  注意：执⾏了添加爆炸⼒的⽅法，才会产⽣爆炸，不执⾏⽅法，即便距离爆炸点很近，也不会有任何的爆炸效果
  AddForceAtPosition 在⼀个点上施加⼀个⼒
  AddRelativeForce 添加相对⼒
  AddRelativeTorque 添加相对⼒矩

碰撞检测

• 碰撞产⽣的条件
  两物体都有Collider、⾄少有⼀个带有RigidBody、两物体保持相对运动
• 回调⽅法
  OnCollisionEnter(Collision other) ——碰撞开始⼀瞬间时调⽤⼀次
  OnCollisionStay(Collision other)—— 碰撞过程中相对运动时持续调⽤，每帧⼀次
  OnCollisionExit(Collision other) ——碰撞分离⼀瞬间时调⽤
• 回调⽅法参数 Collision（包含以下信息）
  （1）collider 当前物体所碰撞到的游戏对象（游戏对象的碰撞体组件）
  （2）contacts[] 所有碰撞点的信息：normal、point（碰撞点的坐标） Vector3、…

触发事件

• 触发事件产⽣的条件
  两物体都有碰撞体
  ⾄少有⼀个带有刚体
  两碰撞体⾄少有⼀个是触发器
• 设置触发器 将碰撞体组件中的isTrigger属性勾选
• 回调函数
  OnTriggerEnter(Collider other) 进⼊触发器的时候调⽤⼀次
  OnTriggerStay(Collider other) 处于某个触发器之中的时候持续调⽤，每帧⼀次
  OnTriggerExit(Collider other) 退出触发器的时候调⽤⼀次

碰撞和触发异曲同工，所以只给出一个触发的例子。

• 例如：

//当该触发器被触发时，如果是玩家触发的，将调用该玩家的Tank组件中的Invincible()方法，
//并销毁这个触发器，否则不做任何操作
void OnTriggerEnter(Collider player)
	{
		if (player.tag.Equals("Player"))
		{
			player.GetComponent<Tank>().Invincible();

			Destroy(gameObject);
		}
		else
		{
			return;
		}

	}

物理射线(⽤于检测碰撞体)

• 射线类Ray
  射线组成部分：起点（origin）、⽅向（direction ）
  获取⿏标屏幕射线 ——ScreenPointToRay ——将屏幕上的⼀个点转换成射线
• 发射射线
  Raycast 发射物理射线，返回⼀个碰撞检测对象RaycastHit
  RaycastAll 发射物理射线，返回所有碰撞检测对象RaycastHit
  RaycastHit对象中包含——collider 碰撞物体的Collider组件、point 碰撞点坐标
• 例如：

			//实例一个射线
			Ray ray = new Ray(transform.position + Vector3.up, transform.forward);
			//用来保存射线碰撞对象的信息
			RaycastHit hitInfo;
			
			//射线检测碰撞
			if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo))
			{
				//如果射线碰到了碰撞器就执行以下代码
				GameObject obj = hitInfo.collider.gameObject;
				
				if (obj != null && obj.tag.StartsWith("Player"))
				{
					Debug.DrawLine(ray.origin, hitInfo.point);
					if (time > CDTime)
					{
						tankWeapon.Shoot();
						time = 0f;
					}
				}
			}

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下面的链接是用以上只是做的一个坦克大战单机游戏的脚本实现，有兴趣的可以看一看。
https://blog.csdn.net/maybe_ice/article/details/104738968