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  • 糍粑大叔的独游之旅-战斗!之弹道实现(上)

    本来应该接着将PopupMenu,但具体开发的笔记本不在身边,手头的电脑上没有最新的代码,
    所以只能暂时停下那个内容,先谈谈另外一个有趣的内容——u3d实现子弹弹道。

    当然这个完整的说,也非常复杂,还是由浅入深,先说说最核心的原理。

    一、定义

    我将子弹分为至少两种:

    1、实体型。即发射后,生成一个带刚体的gameobject,可以通过u3d的物理引擎实现碰撞检测。比如机关枪子弹、弹道等等。

    2、射线型。即子弹的运动和碰撞不由刚体实现,弹道控制由代码实现,通过Physics2D下函数或自己计算物体检测。比如定向激光、AOE伤害。

    本文分别讲两种的实现。

    二、理解U3D的物理引擎

    知其所以然,才能更好、更快的进行代码实现。这个章节从运用和现象入手,说明一些有关u3d物理引擎的“坑”

    Collider和Rigidbody

    如果完全不了解U3D的Collider(碰撞体)、Rigidbody(刚体)可以先找下相关的文章看下,网上很多很好的文章。

    这里用自己的理解简单说下(针对2D):

    Collider描绘物体的碰撞形状,有Box、Cirlce等,是碰撞检测的基础,比如鼠标点击的碰撞判断,都是依赖于定义的Collider来知晓物体的“碰撞形状”

    Rigidbody是给物体赋予一个接受物理规律的属性,比如给一个小球加上刚体,默认的小球就会收到重力加速度往下掉。

    刚体必须有collider,不然就没有“形状”

    在u3d的2D物理效果的设计理念是:

    不会动的物体,只设Collider,例如大地、树木;

    会动的,需要有物理运动效果的,设置Collider和Rigidbody,Collider说明“外形”,Rigidbody说明物理属性,如质量、碰撞属性等。

    注意这个理念,因为我首次使用2D物理到游戏中的时候,有很多地方很费解,不明白为什么要这么设计,如果理解这个理念了,很多东西就想明白了。

    碰撞检测的相关参数

    U3D的2D物理引擎,可以不用做任何编码实现刚体的运动碰撞效果。

    但如果需要代码获取碰撞信息,相关的属性有:

    Collider的Is Trigger,Rigidbody的Is Kinematic

    至于其他刚体参数的作用,可以摆个场景逐个调整参数看看效果,就基本明白了。

    因为我主要是想通过u3d的2D物理引擎获得的碰撞信息,而不关注碰撞后的物理效果,所以其他参数都可以不管或设置为0。

    特别的,由于游戏是一个top-down视角的游戏,而u3d的2D物理引擎默认y轴是2D世界的上下方向,所以Gravity Scale要设置为0。

    对应的相关的函数有:

    OnTriggerEnter2D、OnTriggerExit2D、OnTriggerStay2D(Collider发生碰撞时被调用)

    OnCollisionEnter2D、 OnCollisionExit2D、OnCollisionStay2D(Rigidbody发生碰撞时被调用)

    下面将解释这些属性和函数的作用。

    碰撞检测的推荐实现方式——Rigidbody的Collision

    需要用u3d的2d物理引擎实现碰撞检测时,需要这么设置(假定检测A和B之间的碰撞):

    1、A和B都添加collider,不勾选Is Trigger

    2、A或B至少一个添加rigidbody,不勾选IsKenematic

    3、对A或B添加脚本,添加OnCollisionEnter2D、 OnCollisionExit2D或OnCollisionStay2D函数获取碰撞信息。

    以本文的实体型子弹为例:

    1、  对游戏单位和子弹都添加collider

    2、  对子弹添加rigidbody

    3、  对子弹添加OnCollisionEnter2D方法,编写造成伤害的逻辑代码,并销毁子弹对象。

    关于Rigidbody的Is Kinematic的属性:勾选后,2D物理引擎对这个刚体不起作用,只能代码去实现物体的运动。同时,OnCollisionEnter2D也不会被触发。

    另外一种碰撞检测的实现——Collider的Trigger

    通过Collider的Is Trigger的,也能实现“碰撞检测”。

    Collider的Is Trigger:顾名思义,这个属性说明是否触发,勾选后,则会有“碰撞时”OnTriggerEnter2D、OnTriggerExit2D, OnTriggerStay2D函数。

    例如,检测A和B之间的碰撞

    1、  A和B都添加collider,A勾选Is Trigger,B不勾选

    2、  A添加rigidbody

    3、  对A脚本添加OnTriggerEnter2D

    A和B的collider发生接触时,则A的OnTriggerEnter2D被调用。如果B的脚本也有OnTriggerEnter2D,也会被调用,尽管B没有勾选Is Trigger。

    这种“碰撞检测”,依靠Collider的trigger机制,在Collider层面就可以完成,其原理应该和鼠标点击事件的触发类似。但有以下问题:

    1、  这个触发机制的碰撞检测频率和Update一样,而上文中推荐方式(利用OnCollisionEnter2D)是和FixedUpdate一样,后者是专门是做刚体物理运算,其计算频率更好,碰撞检测更准确。如果使用OnTriggerEnter2D的方式,检测到碰撞发生时可能两个碰撞的物体已经相互嵌入很久了,如果其中一个物体运动速度过快,可能已经“穿”过去了

    2、  OnCollisionEnter2D的参数提供的碰撞信息更丰富,而OnTriggerEnter2D只有一个碰撞对方collider的信息,得不到更精确的点。

    3、  虽然碰撞是在Collider层面完成,感觉跟Rigidbody没有什么关系(1、2两点的想象也侧面印证了我这个想法),但A和B之间必须有一个是Rigidbody,不然碰撞事件触发不了。Physics2D中IsTouching等函数也有这样。

    4、  设置Trigger后,所有的碰撞事件被Trigger拦截,OnCollisionEnter2D不会再被调用。

    基于以上因素,这种碰撞检测,不能称之为有效的“碰撞检测”,在实际运用中要根据实际情况判断是否合适。

    作为游戏物体和物体的碰撞检测,不推荐使用Collider的Trigger方式。

    关于碰撞检测的总结

    1、如果想使用物理引擎实现碰撞,包括Collider的Trigger,rigidbody的Collision,Physics 2D的IsTouching等方法,除了碰撞双方都有Collider,必须有1个有rigidbody。(此点让我无力吐槽)。

    2、使用Collider的Trigger(勾选Is Trigger),可以使用OnTriggerEnter2D、OnTriggerExit2D, OnTriggerStay2D监听碰撞,但没有碰撞物理效果,rigidbody的collision无法使用。Collider的Trigger不是在物理引擎层面上工作的,不管是碰撞检测的更新频率、是碰撞结果都不好,且它直接“阻止”了物理引擎的对物体的作用。

    3、使用rigidbody的collision(不勾选Is Kinematic),使用OnCollisionEnter2D、 OnCollisionExit2D、OnCollisionStay2D监听碰撞,物理引擎会影响刚体的运动,会有碰撞反弹的物理效果。最好在OnCollisionEnter2D只获取状态而不更新物体运动,因为物理引擎这是也在控制它的运动。

    综上,u3d物理引擎的使用限制还是很多的,实现很多逻辑功能都有障碍。由于对于实体子弹的实现,子弹打击单位后,子弹自我销毁,和以上第3点正好满足,可以使用u3d的collision,而非实体子弹显然不能使用。

     

    三、实体型子弹

    如果认真阅读上面的分析且理解了原理,应该对u3d的2D碰撞(3D类似)的套路应该很清楚,实现实体子弹打击效果,仅仅是点点、配配的事。

    现实方式为:

    1、  对游戏单位和子弹都添加collider

    2、  对子弹添加rigidbody

    3、  对子弹添加OnCollisionEnter2D方法,编写造成伤害的逻辑代码,并销毁子弹对象。

    关键代码:

        void Update ()
        {
            if (Common.pause)
                return;
    
            m_Anim.OnUpdate (GetComponent<SpriteRenderer> ());
    
            float l = Time.deltaTime * m_Info.speed;
            transform.position += m_Direction * l;
            m_LeftDistance -= l;
            if (m_LeftDistance < 0 || m_DestroySelf)
            {
                FlyerManager.Free(gameObject);
            }
    
        }
    
    
        public virtual void OnCollisionEnter2D (Collision2D coll)
        {
            if (m_DestroySelf)
                return;
    
            TargetPick pick = TargetPick.From (coll);
            m_Info.AttackOn (pick,m_Direction, m_myUnit,hitEffectType);
            m_DestroySelf = true;
    
        }

    其中有很多类和函数已经封装,例如

    FlyerManager.Free(),内部实现了子弹的回收,便于再利用。

    再如TargetPick和AttackOn,实现了拾取最合适的游戏单位和计算打击伤害的功能。

    (待续)

     

     

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