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作者: 九艺网
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[翻译文档] Unity3D-游戏中的技能碰撞检测

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九艺网 发表于 2018-4-25 20:43:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
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在游戏战斗中,我们会用到各种各样的碰撞检测,来判断是否打中了目标

113613lxq52anl17epqdfx.png
比如扇形检测/圆形检测

113613wkypjed8ejrkvvtv.png
还有矩形检测,王者荣耀里后羿的大招就是一个很长的矩形碰撞体

这些在Unity3D引擎中其实都封装好了一些Collider组件去检测碰撞,但是我最近写帧同步算法的时候,发现U3D中的碰撞算法执行顺序不可控,会导致不同步的现象,所以就只好苦逼的自己写碰撞检测算法了。

我们游戏是一个3D动作类游戏,大概的碰撞可以分为几类

  • 圆柱体(把人/怪物的碰撞设定位一个圆柱体,U3D里是胶囊体,是为了解决一些边缘精度问题,但是我们游戏里的话圆柱就够用了)
  • 球体
  • 立方体

需要检测的碰撞有

1.检测圆柱体跟球体的碰撞
2.立方体跟圆柱体的碰撞

具体实现:

1.球体跟圆柱体碰撞检测

  1. ///
  2.     /// 检测球体跟圆柱体碰撞
  3.     ///
  4.     /// 球体X
  5.     /// 球体Y
  6.     /// 球体Z
  7.     /// 球体半径
  8.     /// 圆柱体X
  9.     /// 圆柱体Y
  10.     /// 圆柱体Z
  11.     /// 圆柱半径
  12.     /// 圆柱体高度
  13.     public static bool CheckCircleAndCylinderCollider(float x1, float y1, float z1, float r1,
  14.     float x2, float y2, float z2, float r2, float h2)
  15.     {
  16.         float dx = x2 - x1;
  17.         float dy = y2 - y1;
  18.         float dz = z2 - z1;
  19.         float disSqua = (dx * dx) + (dz * dz);
  20.         float rSqua = (r1 + r2) * (r1 + r2);
  21.         bool heightCheck = Math.Abs(y1 - y2) < r1 + h2 / 2;
  22.         return heightCheck && disSqua < rSqua;
  23.     }
复制代码


(1)检测两个圆有没有相交

(2)检测Y轴的距离是否小于球半径+圆柱体高度的一半

这里是把球体也当成了圆柱体进行检测,好处就是:效率高。 缺点是:不精确,没有考虑X,Z轴的旋转

但由于我们游戏中圆柱体不会有X,Z轴的旋转,所以这样的做法是最高效的

精确性问题:把圆柱体变成胶囊体,两端用两个球体来计算检测,这样会更精确,同时性能也会降低

2.立方体跟圆柱体的碰撞

这里先把问题简化成矩形跟圆形的碰撞检测

113859ckj9jz1fl7j981ju.png

计算方法是先找到矩形上离圆形最短距离u,然后再比较u是否小于圆形的半径r

(1)首先利用绝对值把 p - c 转移到第一象限,下图显示不同象限的圆心也能映射至第一象限,这不影响相交测试的结果:

113900cu6igy8e2i3nz633.png

(2)然后,把 v 减去 h,负数的分量设置为0,就得到圆心与矩形最短距离的矢量 u。下图展示了4种情况,红色的u是结果。

113900n6q3qx3hboqd13bz.png

最后要比较u和r的长度,若距离少于r,则两者相交。可以只求u的长度平方是否小于r的平方

具体做法可以参考这里:https://www.zhihu.com/question/24251545

对于AABB包围盒,这样就已经可以检测碰撞了,但是如果矩形是旋转的OBB包围盒呢?

我这里是实现了一个OBB的包围盒类,记录了坐标,角度,碰撞检测的时候先把圆的角度旋转到OBB的坐标系里

利用旋转公式:

x2 = x * Mathf.Cos(rad) - z * Mathf.Sin(rad);
z2= x * Mathf.Sin(rad) + z * Mathf.Cos(rad);

然后再用那篇文章里说的方式计算矩形跟圆是否相交

最后再通过两者 Y轴的距离 < (圆柱体高度+立方体的高度)/2 ,如果小于则相交

这种方法的优势:效率高,而且精确

缺点是这个3D的OBB只能沿Y轴旋转,不过也够用了

如果像王者荣耀类型的游戏,感觉不需要扩展到3D,2D检测应该就够用了


via:cnblogs

点评

海!外直播 t.cn/RxlBL8F 禁闻视频 t.cn/RxrADkq 据说赵国官员有三特色四守则。三特色:高举红色旗帜,收获灰色的利益,使用黑色社会手段。四守则:喝酒基本靠送,抽烟基本靠供,工资基本不动,老婆基本不用。   发表于 2018-5-2 12:04
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