在我們正常的開發過程中，除了一些必要的射線檢測，為了性能着想，我們都會盡可能的不使用unity的物理系統，因為unity為了讓物體具備真實的運動效果，通常底層會有大量的算法，就比如collider的觸發器，看似一句api就搞定的觸發，實際上底層經過大量的運算，這種運算是十分消耗性能的。當然，如今我們處在性能過盛的時代，大多數人不必要考慮這方面的消耗，但是就我而言，性能這東西，能摳一點是一點，等到你的游戲成型之后，你就會有大驚喜，這也就是為什么Unity開發為什么非常注重優化的原因。項目往往到了中期，老大打手一呼，全部人手里活先停一停，搞一波優化再開工，這樣的事情屢見不鮮。
我們在開發一些比較大型的3D游戲過程中，邏輯代碼非常多，很多技能，位置的運算其實是很復雜的，如果每個小兵、防御塔之類的都用觸發器，那么1000個小兵就是1000個觸發器，這是很恐怖的，為了不增加CPU的壓力，使得游戲更加流暢，我們就會自己使用公式去模擬一些物理行為。如果你只是開發一個小型的，休閑益智的小游戲，就沒有必要糾結這些了，物理系統該上就上，這些游戲大多時間短任務急，內容也不多，用物理系統能給自己省不少事情。這里會寫3種算法，個人改良的，感覺比較好用比較實用，所以記錄下來。
一、圓形攻擊判斷
圓形適用於360度無死角的檢測，就像英雄聯盟，一旦你進入防御塔的攻擊范圍，無論你是在哪個位置，打你沒商量，這種算法是最簡單的，也不需要很多的位置運算，邏輯就是以防御塔自身為圓心，觸發攻擊的范圍是半徑（這個自己設定，看各自的需求），計算圓心與英雄根節點的距離再跟半徑對比，通常會有三個結果，圓上，圓內，圓外加上自己的邏輯即可，下圖的邏輯就跟農葯一樣，當你到一定范圍，先是警示，再進去就發動攻擊。
1 /// <summary> 2 /// 圓形攻擊判斷 3 /// </summary> 4 /// <param name="hero">英雄方位</param> 5 /// <param name="attackRadius">攻擊距離</param> 6 /// <param name="warnningRadius">警告距離</param> 7 void RoundAttackLogic(Transform hero,float attackRadius,float warnningRadius) 8 { 9 float tmpDis = Vector3.Distance(hero.position, transform.position); 10 if (tmpDis > attackRadius) 11 { 12 if (tmpDis <= warnningRadius) 13 { 14 //警告 15 } 16 } 17 else 18 { 19 //攻擊 20 } 21 }
二、扇形攻擊判斷
扇形攻擊是從圓形攻擊演變而來，復雜了那么一丟丟。圓形攻擊判斷是360無死角的，那么策划同學過來了，說我現在不做防御塔了，我要做一個燈塔。好樣的，那么這樣再繼續使用圓形攻擊判斷顯然是不行的。大家都知道，燈塔是從一點出發，越往遠處照射范圍就越大，還有一點，就是燈塔照射范圍存在角度，並不是周圍全部掃描，就類似於一個扇形。算法邏輯還是先算距離，但是這里不同的是算扇形原點和英雄之間的向量，因為現在存在角度需求，我們必須用向量，因為向量有大小有方向，我們能算出角度，這樣才符合需求。讓燈塔的Z軸永遠處於照射角度的中分線上,做燈塔圓心與英雄之間的向量AB，之后AB的單位向量與Z的單位向量做向量的點乘（不明白的去看一下向量的知識，由AB 點乘 Z = |AB| |Z| COSX 變形而來），這樣可以得到兩個向量之間的角度余弦值，通過反三角函數Acos得到弧度，之后弧度轉角度得到向量之間的夾角，AB的模就是圓心距離英雄的距離，那么現在夾角有了，距離有了，就完事具備了。
1 /// <summary> 2 /// 扇形攻擊邏輯判斷 3 /// </summary> 4 /// <param name="hero">英雄坐標</param> 5 /// <param name="attackAngle">攻擊角度</param> 6 /// <param name="attackRadius">攻擊半徑</param> 7 void SectorAttack(Transform hero,float attackAngle,float attackRadius) 8 { 9 Vector3 tmpVec = hero.position - transform.position; 10 float cosValue = Vector3.Dot(tmpVec.normalized, transform.forward); 11 float realAngle = Mathf.Acos(cosValue) * Mathf.Rad2Deg; 12 if (realAngle <= attackAngle / 2 && tmpVec.magnitude <= attackRadius) 13 { 14 //攻擊 15 } 16 }
三、矩形攻擊判斷
做完了上面那些，那么恭喜你，策划同學又該來找你了（哈哈哈哈哈哈），這次策划同學說我們不做防御塔，也不做燈塔了，我們改防御強吧。需求是這樣的，牆面向外延伸發電，進到觸犯范圍就直接放電攻擊。這下好了，扇形，圓形都不能用了，給你來方形了，半圓是不能代替矩形，這樣就會導致我還沒進入范圍，你就開始攻擊，這不合邏輯。於是就有了矩形攻擊判定，思想是一樣的，做向量，然后向量點乘，這里對比扇形的向量計算又是不一樣的，注意了！還是前面一樣，做牆根節點與英雄的向量AB，然后與牆前方的單位向量做點乘（這里為什么是前方呢，你見過哪個防御強是防着牆后自己人的...），注意啦！！！這里我沒有說AB的單位向量！！！而是直接用AB向量來點乘！！！還是上面的公式變形，當兩個向量點乘，其中一個向量為單位向量時，得到的是另外一條向量在這條單位向量方向上投影長，而矩形攻擊正式用到這個概念。現在沒有半徑，那我們就算英雄是否牆前方規定的范圍內，AB點乘牆的forward，得到AB在不在牆的防御范圍內，也得到了在牆的前方還是后方，沒錯，這個點乘出來的值是有正有負的，前面說到，兩個向量點乘，也能得到其夾角的余弦值，這也很好的反應了身前身后的問題，算出來的值，以牆的forward的0度，0-90 大於0, 90-270小於0, 270-360大於0，這既是投影長也是余弦值。同樣的方法再用於左右兩側，就能知道到底在不在范圍了。
1 /// <summary> 2 /// 矩形攻擊判定 3 /// </summary> 4 /// <param name="hero">英雄</param> 5 /// <param name="forwardAttack">前方防御范圍</param> 6 /// <param name="sizeAttack">左右防御范圍</param> 7 void RectAttack(Transform hero, float forwardAttack, float sizeAttack) 8 { 9 Vector3 delteA = hero.position - transform.position; 10 float forwardDis = Vector3.Dot(delteA, transform.forward); 11 if (forwardDis <= forwardAttack && forwardDis > 0) 12 { 13 float bothSize = Mathf.Abs(Vector3.Dot(delteA, transform.right));//能進到這里說明前方滿足條件，而左右兩邊正負都行，所以只判斷距離 14 if (bothSize < sizeAttack) 15 { 16 //攻擊 17 } 18 } 19 }
最后，這里面都是用的向量的知識，我只能這么說，如果你做Unity開發，向量，矩陣是必須會的東西，不用深刻理解，但至少得明白什么意思，這些知識不止運用於方位坐標的運算，包括shader的頂點計算，像素計算都會使用到，不明白的建議補一下該方面的知識