Unity3D-游戏中的技能碰撞检测

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

比如扇形检测/圆形检测

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

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：

（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。

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