Unity3D-游戏中的技能碰撞检测

04月

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文/那个少年

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

/// <summary>
/// 检测球体跟圆柱体碰撞
/// </summary>
/// <param name=x1>球体X</param>
/// <param name=y1>球体Y</param>
/// <param name=z1>球体Z</param>
/// <param name=r1>球体半径</param>
/// <param name=x2>圆柱体X</param>
/// <param name=y2>圆柱体Y</param>
/// <param name=z2>圆柱体Z</param>
/// <param name=r2>圆柱半径</param>
/// <param name=h2>圆柱体高度</param>
public static bool CheckCircleAndCylinderCollider(float x1, float y1, float z1, float r1,
float x2, float y2, float z2, float r2, float h2)
{
float dx = x2 - x1;
float dy = y2 - y1;
float dz = z2 - z1;
float disSqua = (dx * dx) + (dz * dz);
float rSqua = (r1 + r2) * (r1 + r2);
bool heightCheck = Math.Abs(y1 - y2) < r1 + h2 / 2;
return heightCheck disSqua < rSqua;
}

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

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