Unity – Raycast 射線檢測

  • 2019 年 10 月 24 日
  • 筆記

本文簡要分析了Unity中射線檢測的基本原理及用法，包括：

  • Ray 射線
  • RaycastHit 光線投射碰撞信息
  • Raycast 光線投射
  • SphereCast 球體投射
  • OverlapSphere 相交球等

項目地址：Raycast – SouthBegonia


Ray 射線

  • 含義：官方解釋為一條無窮的線，開始於origin點，朝向direction方向（但是，根據項目驗證來看其默認長度為單位向量，只有對direction進行乘以倍率，才可實現延長射線，而非無窮）
  • 用法：
    • Ray ray = new Ray(transform.position,transform.forward)：從物體中心創建一條指向前方的射線ray
    • Ray camerRay = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition)：產生一條從攝像機產生、經過屏幕上光標的射線。當相機為perspective模式，射線在相機梯形視野內發散；若為orthoGraphic，則為垂直與相機面的直線段（見上圖）

RaycastHit 光線投射碰撞信息

  • 含義：取得從Raycast函數中得到的碰撞信息（注意不是collider哈，是包含collider信息）
  • 關鍵變量：point、collider、rigidbody、transform

檢測方法 – 線型檢測

Physics.Raycast 光線投射

  • 功能：在已有一條射線（也可無）的基礎上，使用射線（新建射線）進行一定距離內的定向檢測。可修改射線長度，限制其檢測的Layer層，並且可以得到射線檢測到的碰撞信息。但僅能檢測到第一個被射線碰撞的物體，後面的物體無法被檢測到
  • 用法：
    • Raycast(transform.position, Vector.forward, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))： 從物體中心點起，朝向Vector3.forward方向發射一條射線，該射線長度為distance，射線可檢測到的層為Enemy層，返回bool類型
    • Raycast(transform.position, Vector.forward, distance, out RaycastHitInformation ,LayerMask.GetMask("Enemy")）：從物體中心點起，朝向Vector3.forward方向發射一條射線，該射線長度為distance，將碰撞信息反饋到RaycastHitInformation上，射線可檢測到的層為Enemy層，返回bool類型
    • Raycast (MyRay, distance, LayerMash.GetMask("Enemy"))：從已有的射線MyRay出發，長度延伸至distance，射線可檢測到的層為Enemy層，返回bool類型
    • Raycast (MyRay, out RaycastHitInformation, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
  • 適用場合：配合相機坐標轉換實現各類交互

Physics.RaycastAll 所有光線投射

  • 功能：機理用法大致同Raycast，當區別在於可檢測射線路徑上的所有物體，返回檢測信息的數組。其他帶All後綴的方法也同理
  • 用法：
    • RaycastHit[] hits = RaycastAll(Vector3.zero, Vector.forward, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
    • RaycastHit[] hits = RaycastAll(MyRay, distance, LayerMash.GetMask("Enemy"))
  • 適用場合：穿透性檢測

Physics.Linecast 線段投射

  • 功能：建立某兩點之間的射線進行檢測，返回bool類型
  • 用法：
    • Linecast(startPos, endPos, LayerMask.GetMask("Enemy"))
    • Linecast(startPos, endPos, out RaycastHit, LayerMask.GetMask("Enemy"))
  • 適用場合：特定地點局部距離射線檢測

檢測方法 – 體型檢測

Physics.SphereCast 球體投射

  • 功能：擴展檢測範圍為球形，返回bool類型。但是該投射用法需要萬分小心，見下
  • 用法：
    • SphereCast (originPos, radius, direction, out RaycastHit, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))：含義是在originPos點創建半徑為radius的球體；以朝向direction方向的球面為起始面（另一面捨棄），移動distance距離，期間半球面經過的區域即為檢測區域。那麼originPos到originPos+radius內的半球區域呢？答案是捨棄，用官方的話來說，是邊界而不是包圍體。(立體結構：以左右球球心為軸線，建立半徑為radius、高為distance的圓柱體，左球挖去右半體積，右球添加右半體積）
    • SphereCast (Ray, radius, out RaycastHit, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
  • 適用場合：檢測目的地是否可抵達，從而判斷可移動性

Physics.Boxcast 塊體投射/ CapsuleCast 膠囊體投射

  • 功能：同球體投射
  • 用法：同球體投射

Physics.OverlapSphere 相交球

  • 功能：同樣檢測球形，但與SphereCast存在較大區別
  • 用法：
    • Collider[] hits = Physics.OverlapSphere(startPos, radius, LayerMask.GetMask("Enemy"))：以startPos為原點，創建半徑為radius的球形，檢測區域為整個球形包圍體（實心），檢測Enemy層上的物體，返回所有碰撞物體的collider而不是RaycastHit
  • 適用場合：檢測掛載物體球形範圍內是否存在碰撞，常用方法

Physics.IgnoreCollision 忽略碰撞

  • 功能：屏蔽兩個collider的碰撞，第三個參數為bool
  • 用法： IgnoreCollision (collider1, collider2, ignore)

參考

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