Unity3D學習筆記（十）：Physics類和射線

物理系統：碰撞器、觸發器等

力：有大小有方向的矢量，有受力點位置（和向量的區別）

----F = ma（m質量，a加速度，質量越大，加速度越小，停下來越慢）

----m1v1 = m2v2（沖量守恆定理，質量越小，速度越快）

----力的分解

Ft = mv（動量定理）

----Rigid.AddForce(Vector3.forward, ForceMode mode);寫在Start里

----Force（默認）：持續力，完全滿足動量守恆定理；Ft = mv

----Impulse：瞬間沖擊力、爆炸力，不完全滿足動量守恆定理；忽略t，讓t = 1，F = mv

----VelocityChange：直接改變速度；忽略t和m，讓t = m = 1，F =v

----Acceleration：給一個加速度；忽略m，讓m = 1，Ft =v

力矩：作用力使物體繞着轉動軸或支點轉動的趨向。

----Rigid.AddTorque(Vector3.up);

練習：Dota2的選人面板，人物可以拖拽旋轉，速度越來越快，反向拖動，轉速大幅降低

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class ForceTest : MonoBehaviour {
    public float forceFactor = 10;
    private Rigidbody rigid;
    private float mouse_x;
    // Use this for initialization
    void Start () {
        //力需要一個目標，只有非運動學剛體才會收到力的影響
        rigid = GetComponent<Rigidbody>();
        //力的單位1牛頓，質量0.1KG
        //ForceMode是枚舉，
        //rigid.AddForce(Vector3.forward,ForceMode.Impulse);
        //rigid.AddForceAtPosition(Vector3.forward,new Vector3(1,1,1));
        //rigid.AddTorque(Vector3.up);
      
        //最大旋轉速度，限制物體旋轉速度，可以修改
        rigid.maxAngularVelocity = 999999;
      
    }
    // Update is called once per frame
    void Update () {
        //練習：Dota2的選人面板，人物可以拖拽旋轉，速度越來越快，反向拖動，轉速大幅降低
        //按下鼠標左鍵拖動才會接收值      
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            mouse_x = Input.GetAxis("Mouse X");
        }
        else
        {
            mouse_x = 0;
        }
        rigid.AddTorque(Vector3.up * -mouse_x * forceFactor, ForceMode.Force);
        //鼠標當前幀的位置可以獲取，和上一幀相減，可以得到一個旋轉的偏移量
        //Input.mousePosition
    }
}

力給在物體重心上

rigid.AddForce(Vector3.forward,ForceMode.Impulse);

選一個受力點，添加一個力，可以讓物體旋轉起來

rigid.AddForceAtPosition(Vector3.forward,new Vector3(1,1,1));

Physics - Gravity，方向向下的重力

ForceMode是枚舉

直線：向兩端無限延長的直的線，沒有端點

線段：兩個點之間的直線，兩個端點

射線：由一個點向一個方向發射一條無限延長的直線，一個端點

Unity如何判斷前方扇形面積有敵人

Ray Unity中的射線（結構體），有兩個參數，origin原點，direction方向

射線檢測的唯一條件：游戲物體必須有碰撞器組件，有沒有剛體無所謂

layerMask層級遮罩，設置只檢查哪一個層級的游戲物體，默認全部檢測

RaycastHit hitInfo是碰撞信息

bool : Physics.Raycast(Ray ray, float maxDistance, int layerMask, QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction);

RaycastHit[] hitinfos = Physics.RaycastAll();

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class RaycastTest : MonoBehaviour {
    private Ray ray;
    private RaycastHit hitInfo;
    // Use this for initialization
    void Start () {
        //層級位移運算
        int layerMask = (1 << 8);
        Debug.Log(layerMask);
        layerMask = (1 << 9);
        Debug.Log(layerMask);
        layerMask = (1 << 8) | (1 << 9);
        Debug.Log(layerMask);
        layerMask = LayerMask.GetMask(new string[] { "Lxm", "Cjy" });
        Debug.Log(layerMask);
        //結果第8位，第9位
        //Ray(Vector3 origin, Vector3 direction);
        //Ray射線是結構體，有兩個參數，origin原點，direction方向
        ray = new Ray(transform.position,Vector3.forward);
        //發射射線，物理系統的光線投射，有16種重載
        //Physics.Raycast(ray);
        //射線是沒有網格的，是看不到，是物理系統的一部分，是數學計算得來的
        if (Physics.Raycast(ray))
        {
            Debug.Log("射線已射中物體");
        }
        //maxDistance射線的最大距離就是float的最大值，可以手動設置
        //Raycast(Ray ray, float maxDistance);
        //hitinfo:這條射線所碰撞物體的相關信息，儲存碰撞物體的信息；
        //Raycast(Ray ray, out RaycastHit hitInfo);
        if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo, 100, layerMask, QueryTriggerInteraction.Ignore))
        {
            Debug.Log(hitInfo.transform.name);
            Debug.DrawLine(transform.position, hitInfo.point,Color.red,100);
        }
        //層級遮罩，設置只檢查哪一個層級的游戲物體，默認全部檢測
        //層級實質相當於枚舉項，值是2的冪次方，序號只是層級的索引
        //Raycast(Ray ray, float maxDistance, int layerMask);
        //如果檢測第八層，需要填寫256
        if (Physics.Raycast(ray, collider.gameObject.tag, 256))
        {
            Debug.Log(hitInfo.transform.name);
            Debug.DrawLine(transform.position, hitInfo.point, Color.red, 100);
        }
        //Raycast(Ray ray, out RaycastHit hitInfo, float maxDistance, int layerMask);
        //Ray ray是射線；RaycastHit hitInfo是碰撞信息；float distance是碰撞距離；int layerMask是碰撞的層
        //RaycastAll穿過多個物體
        RaycastHit[] hitinfos = Physics.RaycastAll(ray,100);
        foreach (var item in hitinfos)
        {
            Debug.Log(item.transform.name);
        }
        //不僅發射攝像，還可以發射形狀物體
        //Physics.BoxCast();
        //Physics.CapsuleCast();
        //如何檢測一個人在地面上而不是在空中（二段跳判定）
        //1、在人物半身添加一個向下的射線，射線剛好接觸地面
        //2、在人物頭頂添加一個投射盒
        //特點：
        //射線是一幀判定
        //射線沒有運行時間
        //位運算符（二進制的加減乘除）
        //&與運算：有零即為零，全一才是一
        //1001010
        //1000111  &
        //-----------
        //1000010
        //|或運算：有一就是一，全零才是零
        //1001010
        //1110001   |
        //-----------
        //1111011
        //~非運算符：一變零，零變一
        //1101010  ~
        //-----------
        //1111011
        //^異或運算：相同即為零，不同即為一
        //1010001
        //1100010   ^
        //-----------
        //0110011
        //<<向左移：所有二進制位向高位進位，空出來的位補零
        //1010<<1
        //-----------
        //10100
        //>>向右移：所有二進制位向低位進位，移出位被丟棄，左邊移出的空位或者一律補0
        //1011>>1
        //-----------
        //0101
    }
    // Update is called once per frame
    void Update () {
              
       }
}

相交球：

Collider[] OverlapSphere(Vector3 position, float radius);

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class BoomScript : MonoBehaviour {
   
    public float forceFactor = 10;


    private void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        //生成橡膠球，檢測碰撞
        Collider[] colliders = Physics.OverlapSphere(transform.position, 10);
        //剔除自己和沒有加剛體的
        foreach (var item in colliders)
        {
            //剔除自己
            if (item.transform == transform)
            {
                continue;
            }
            //判斷剛體不等於空，防止與地面碰撞
            //attachedRigidbody,碰撞器附加的剛體,如果碰撞器沒有附加剛體返回null。
            if (item.attachedRigidbody != null)
            {
                float distance = Vector3.Distance(transform.position, item.transform.position);
                float forceValue = 1 / distance * forceFactor;
                Vector3 dir = (item.transform.position - transform.position).normalized;
                Vector3 force = dir * forceValue;
                item.attachedRigidbody.AddForce(force, ForceMode.Impulse);
            }
        }
    }
}

Line Renderer

線體渲染，添加顏色，Line Renderer 配合 ray射線 可以制作鐳射激光

用材質球渲染射線，粒子特效

Width曲線，調節粗細，添加關鍵幀，調節線體不同部位的粗細

畫復雜線段，多點添加

設置顏色的漸變

 

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerFire : MonoBehaviour {
    LineRenderer lineR;
    public Transform fireTrans;
    //方便對layer作調節
    public LayerMask layer;
    Ray ray;
    RaycastHit hit;
       void Start () {
        lineR = GetComponent<LineRenderer>();
    }
       
       void Update () {
        ray = new Ray(fireTrans.position, fireTrans.up);
        if(Physics.Raycast(ray, out hit, 1000, layer))
        {
            //hit.point
            lineR.positionCount = 2;
            lineR.SetPosition(0, fireTrans.position);
            lineR.SetPosition(1, hit.point);
        }
        else
        {
            lineR.positionCount = 0;
        }
       }
}

 

C#的委托和事件在Unity中的用法

委托 - Action：沒有返回值，沒有參數的，在using System命名空間下

帶一個參數，沒有返回值的委托怎么定義，public Action<float> OnValueChanged

委托變事件，直接加event

通過滑動條Value的變化，來調用委托

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System;
public class DeleTest : MonoBehaviour
{
    public float width = 100;
    public float height = 50;
    public event Action buttonClickCallback;
    public event Action<float> OnValueChanged;  // 事件 用來封裝委托的
    private float floatValue;
    public float FloatValue
    {
        get
        {
            return floatValue;
        }
        set
        {
            if (value != floatValue)
            {
                // 觸發事件
                if (OnValueChanged != null) OnValueChanged(value);
            }
            floatValue = value;
        }
    }
    public float size = 1;
    public GUIStyle sliderStyle;
    public GUIStyle thumbStyle;
    void Start()
    {
        FloatValue = 100;
    }
    void Update()
    {
    }
    private void OnGUI()
    {
        if (GUI.Button(new Rect((Screen.width - width) / 2, (Screen.height - height) / 2, width, height), "開始游戲"))
        {
            if (buttonClickCallback != null) buttonClickCallback();
        }
        //  public static float Slider(Rect position, float value, float size, float start, float end, GUIStyle slider, GUIStyle thumb, bool horiz, int id);
        //value = GUI.Slider(new Rect(10, 10, width, height), value, size, 0, 10, sliderStyle, thumbStyle, true, 0);
    }
}

 

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class Test : MonoBehaviour {
       void Awake () {
        DeleTest del = GetComponent<DeleTest>();
        del.buttonClickCallback += SceneChange;
        del.OnValueChanged += MusicValueChange;
        //del.OnValueChanged();
    }
       
       void Update () {
              
       }
    void SceneChange()
    {
        Debug.Log("切換場景啦！！！！");
    }
    void MusicValueChange(float value)
    {
        Debug.Log("音量調節為了：" +value);
    }
}