25 物理与碰撞之刚体与碰撞体

在 Unity 中，物理系统为我们提供了真实感的动作和交互，为游戏增添了更多的趣味性和挑战性。在这一篇中，我们将专注于刚体和碰撞体的使用，了解它们的特性以及在游戏开发中的重要性。这一部分与上篇中的脚本生命周期紧密关联，帮助我们更好地控制物体的行为。同时，我们也为下篇物理材料做好准备，扩展物体的物理特性。

刚体（Rigidbody）

刚体是 Unity 中用于处理物理模拟的组件。它允许物体受到物理力（如重力、冲击等）以及与其他物体发生碰撞。添加刚体组件到一个物体后，该物体将受到 Unity 的物理引擎管理。

刚体的属性

一个刚体通常具有以下一些核心属性：

• Mass（质量）：影响物体的惯性。质量越大，物体在运动中改变方向所需的力越大。
• Drag（阻力）：增加该物体在空气中移动时的阻力。取值越大，物体移动时减速会越显著。
• Angular Drag（角阻力）：增加物体旋转时的阻力。
• Use Gravity（使用重力）：设置物体是否受重力影响。
• Is Kinematic（是运动学）：如果勾选，物体将不会受物理引擎的影响，但可以通过代码调整其位置。

示例：添加刚体

以下是如何在 Unity 中添加和配置刚体的简单示例：

1. 在 Unity 编辑器中，选择一个游戏对象（如Cube）。
2. 在右侧的 Inspector 面板中，点击 Add Component 按钮并搜索 Rigidbody。
3. 调整物体的 Mass 为 5，确保 Use Gravity 勾选。

这个简单的操作将使Cube受重力影响，允许它在游戏场景中自然下落。

通过代码控制刚体

我们可以通过C#脚本来控制具有刚体的对象。以下是一个简单的代码示例，展示了如何在Update方法中应用力：

using UnityEngine;

public class RigidbodyExample : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody rb;

    void Start()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            rb.AddForce(Vector3.up * 500);
        }
    }
}

在这个例子中，当玩家按下空格键时，将向上施加一个力，推动物体向上移动。

碰撞体（Collider）

碰撞体是定义物体的形状的组件，用于检测与其他物体的碰撞。与刚体结合使用，可以创建完整的物理交互效果。

碰撞体的类型

Unity 提供了多种类型的碰撞体，包括但不限于：

• Box Collider：用于矩形物体。
• Sphere Collider：用于球形物体。
• Capsule Collider：用于胶囊形物体。
• Mesh Collider：用于复杂形状，通过网格定义碰撞体。

示例：添加碰撞体

1. 选择需要添加碰撞体的对象（如Cube）。
2. 点击 Add Component，选择合适的碰撞体（如 Box Collider）。
3. 调整碰撞体的大小以与物体的形状相匹配。

编写脚本处理碰撞

我们可以通过脚本处理碰撞事件。在下面的示例中，我们将利用OnCollisionEnter方法来检测物体之间的碰撞：

using UnityEngine;

public class CollisionExample : MonoBehaviour
{
    void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        if (collision.gameObject.CompareTag("Player"))
        {
            Debug.Log("与玩家发生了碰撞！");
        }
    }
}

在这个示例中，当Collider与具有Player标签的对象发生碰撞时，将在控制台输出一条消息。

小结

在这一部分中，我们详细介绍了刚体和碰撞体的基本知识、属性及其在 Unity 中的应用。掌握这些基础概念对于构建更复杂的物理交互游戏至关重要。接下来，我们将深入探讨物理材料，进一步控制物体的物理特性和碰撞反应。在游戏开发中，物理的细致控制使得玩家的体验更加真实和沉浸。

希望您能在接下来的学习中不断实践，并将这些知识应用到您的游戏开发中！