一起來玩U3D之基礎物理引擎

一、人機交互Input類

人機交互的常用外部設備就是我們平時用的那些⿏標、鍵盤、⼿柄、遙杆、觸屏、VR⼿柄、按鍵、VR 等等一系列。我們就是使用這些與計算機進行交互，下面我們看看U3D中常用 的一些方法來實現交互。

• Input鍵盤輸⼊⽅法
  GetKey ——按住時返回True
  GetKeyDown ——按下第⼀個幀返回True
  GetKeyUp ——鬆開第⼀幀返回True
  例如：

//這三個方法返回值都是bool類型，所以可以直接用來判斷
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
		{
			//如果爲真，執行一個功能，比如空格一般對應跳躍
		}

• Input⿏標輸⼊⽅法（左鍵爲0，右鍵爲1，中鍵爲2）
  mousePosition ——⿏標的屏幕座標
  GetMouseButtonDown ——按下⿏標第⼀幀返回True
  GetMouseButtonUp ——鬆開⿏標第⼀幀返回true
  GetMouseButton ——按住⿏標返回True
  例如：

if (Input.GetMouseButtonDown(0))
		{
			//如果按下左鍵，就執行此處的代碼
		}

• Input虛擬軸/按鍵

打開U3D的設置⾯板 Edit->ProjectSetting->Input

• 自上到下一次對應下面的條目：
  虛擬按鍵名稱
  描述名稱±
  對應按鍵±
  備⽤按鍵±
  擡起按鍵，值恢復爲0的時間
  ⼩於此值，計爲0（僅⽤於遙感）
  按下按鍵，值到達+1或-1的時間
  同時按下正負鍵值爲0
  ±反轉

• 獲取軸⽅法 GetAxis
  Horizontal 鍵盤⽔平軸
  Vertical 鍵盤豎直軸
  Mouse X ⿏標⽔平移動距離
  Mouse Y ⿏標垂直移動距離
  Mouse ScrollWheel 獲取⿏標滾輪值

• 獲取虛擬鍵⽅法
  GetButton
  Fire
  Jump
  GetButtonDown
  GetButtonUp

例如：

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

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

	//控制前後移動
	transform.Translate(Vector3.forward * ver * moveSpeed * Time.deltaTime);

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

二、Prefab預設體(預製體)

• 什麼是預設體？
  預設是Unity中的一種特殊的資源。
  一般來說預設就是一個或者一系列組件的集合體，你可以在創建了預設以後，對預設進行實例化。
  可以理解成你把一個做好的遊戲對象保存成了一個模具，你能夠通過這個模具直接創建對象。
• 怎麼保存一個對象爲預設體？
  在U3D中，可以通過直接將遊戲對象拖入Project面板以創建一個預設體
  
• 怎麼通過一個預設體實例化一個遊戲對象？
  可以通過——Instantiate（預設體，位置 Vector3，旋轉 Quaternion）——這個方法實現
• 怎麼銷燬一個遊戲對象？
  可以通過——Destroy方法銷燬對象
  該方法有兩個重載——⽴刻銷燬 Destroy（gameObject）——延遲銷燬 Destroy(gameObject,3f)
• 例如：

//在transform.position位置創建一個旋轉爲transform.rotation的shellExplosionPrefab對象
//並在explosionTime時間後銷燬
Destroy(Instantiate(shellExplosionPrefab, transform.position, transform.rotation), explosionTime);

• 預設體的作⽤
  1、使⼀個遊戲對象以單獨⽂件的⽅式存在
  2、使⽤該預設體⽂件，即可隨時創建出與該預設體完全⼀樣的遊戲對象到場景中

• 預設體注意：
  給預設體拖拽屬性對象時，只能拖拽⽂件，不能拖場景⾥的遊戲對象

• 點擊場景中⽤預設體⽣成的對象可以進行下面的操作
  Select 選中屬於的預設體⽂件
  Revert 還原成與預設體⽂件⼀致的對象
  Apply 將當前遊戲對象的設置應⽤到預設體

三、碰撞器

• 碰撞體組件的作⽤
  1、⽤⼀個包圍盒（box、sphere、capsule）將⼀個模型包裹起來，該包圍盒來描述碰撞範圍
  2、配合剛體組件，實現物理碰撞效果
• Collider組件
  碰撞盒編輯 Edit Collider
  是否設置爲觸發器
  添加物理材質
  碰撞體⼤⼩中⼼設置
• Collider種類
  Box
  Sphere
  Capsule
  Mesh（能不⽤就別⽤，必須要⽤的話， 減少頂點和⾯）
  。。。。。。

剛體

剛體是可以用來完成逼真物理效果的物理組件，包括重⼒、阻⼒、作⽤⼒與反作⽤⼒。

• RigidBody屬性
  質量：在同⼀場景中，兩個剛體的質量不要差超過100倍
  阻⼒
  ⻆阻⼒
  是否使⽤重⼒
  是否開啓動⼒學（保留物理效果但⽆論發⽣怎樣的碰撞，都不會發⽣位置和旋轉的改變）
  插值運算：內插值、外插值
  碰撞檢測：間隔檢測 離散、連續檢測 增加檢測到碰撞的概率、間隔連續交替
  約束：位置約束、⻆度約束
  

注意：對物體的操作要麼使用Transform組件，要麼使用RigidBody組件，不要混合使用

• 常⽤屬性
  velocity 速度（⽮量）
  angularVelocity
  drag
  angularDrag
  useGravity
  isKinematic
  freezeRotation
  collisionDetectionMode
• 常⽤⽅法
  AddForce（Vector3） 添加⼀個⼒
  AddExplosionForce 添加爆炸⼒——參數列表（爆炸⼒⼤⼩Float，爆炸點Vector3，爆炸半徑Float）
  注意：執⾏了添加爆炸⼒的⽅法，纔會產⽣爆炸，不執⾏⽅法，即便距離爆炸點很近，也不會有任何的爆炸效果
  AddForceAtPosition 在⼀個點上施加⼀個⼒
  AddRelativeForce 添加相對⼒
  AddRelativeTorque 添加相對⼒矩

碰撞檢測

• 碰撞產⽣的條件
  兩物體都有Collider、⾄少有⼀個帶有RigidBody、兩物體保持相對運動
• 回調⽅法
  OnCollisionEnter(Collision other) ——碰撞開始⼀瞬間時調⽤⼀次
  OnCollisionStay(Collision other)—— 碰撞過程中相對運動時持續調⽤，每幀⼀次
  OnCollisionExit(Collision other) ——碰撞分離⼀瞬間時調⽤
• 回調⽅法參數 Collision（包含以下信息）
  （1）collider 當前物體所碰撞到的遊戲對象（遊戲對象的碰撞體組件）
  （2）contacts[] 所有碰撞點的信息：normal、point（碰撞點的座標） Vector3、…

觸發事件

• 觸發事件產⽣的條件
  兩物體都有碰撞體
  ⾄少有⼀個帶有剛體
  兩碰撞體⾄少有⼀個是觸發器
• 設置觸發器 將碰撞體組件中的isTrigger屬性勾選
• 回調函數
  OnTriggerEnter(Collider other) 進⼊觸發器的時候調⽤⼀次
  OnTriggerStay(Collider other) 處於某個觸發器之中的時候持續調⽤，每幀⼀次
  OnTriggerExit(Collider other) 退出觸發器的時候調⽤⼀次

碰撞和觸發異曲同工，所以只給出一個觸發的例子。

• 例如：

//當該觸發器被觸發時，如果是玩家觸發的，將調用該玩家的Tank組件中的Invincible()方法，
//並銷燬這個觸發器，否則不做任何操作
void OnTriggerEnter(Collider player)
	{
		if (player.tag.Equals("Player"))
		{
			player.GetComponent<Tank>().Invincible();

			Destroy(gameObject);
		}
		else
		{
			return;
		}

	}

物理射線(⽤於檢測碰撞體)

• 射線類Ray
  射線組成部分：起點（origin）、⽅向（direction ）
  獲取⿏標屏幕射線 ——ScreenPointToRay ——將屏幕上的⼀個點轉換成射線
• 發射射線
  Raycast 發射物理射線，返回⼀個碰撞檢測對象RaycastHit
  RaycastAll 發射物理射線，返回所有碰撞檢測對象RaycastHit
  RaycastHit對象中包含——collider 碰撞物體的Collider組件、point 碰撞點座標
• 例如：

			//實例一個射線
			Ray ray = new Ray(transform.position + Vector3.up, transform.forward);
			//用來保存射線碰撞對象的信息
			RaycastHit hitInfo;
			
			//射線檢測碰撞
			if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo))
			{
				//如果射線碰到了碰撞器就執行以下代碼
				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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下面的鏈接是用以上只是做的一個坦克大戰單機遊戲的腳本實現，有興趣的可以看一看。
https://blog.csdn.net/maybe_ice/article/details/104738968