Unity版本2020.3.32f1c1

目錄

Ray

RaycastHit

Physics.Raycast()

RaycastHit[]

??Layer

應用

1.對Bad層級的物體進行著色

2.從相機發(fā)射射線與地面進行射線交互

3.運動的物體在場景中進行避障

總結(jié)

參考資料

Ray

原理是發(fā)射一條射線，傳入起始點和起始方向當做射線的起點和方向。

 Ray ray = new Ray(transform.position, transform.forward);

在OnDrawGizmos()函數(shù)中畫出來

  private void OnDrawGizmos()
    {
        Ray ray = new Ray(transform.position, transform.forward);
        Gizmos.color = Color.blue;

        Gizmos.DrawRay(ray);

    }    

RaycastHit

之后我們在場景中添加兩個包含Collider的物體，我希望其中一個物體發(fā)出射線可以感知到另一個物體。Unity中通過RaycastHit結(jié)構(gòu)體來存儲射線的交互信息，結(jié)構(gòu)如下所示：

Physics.Raycast()

Physics.Raycast()返回true，可以用它來表示射線是否與游戲?qū)ο蟀l(fā)生交互.Physics.Raycast一共有16個重載方法,可以按需選擇。

public static bool Raycast(Ray ray, out RaycastHit hitInfo, [Internal.DefaultValue("Mathf.Infinity")] float maxDistance, [Internal.DefaultValue("DefaultRaycastLayers")] int layerMask, [Internal.DefaultValue("QueryTriggerInteraction.UseGlobal")] QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction);?

上面的參數(shù)分別是射線，射線交互結(jié)構(gòu)體，檢測的最大距離(默認最大)，層模板(默認所有)，查詢觸發(fā)器交互(默認全局)。

如果設置了LayerMask參數(shù)的話，射線只會和游戲?qū)ο笫沁@個Layer的交互，其他的游戲?qū)ο蟛粫c射線發(fā)生交互；QueryTriggerInteraction默認參數(shù)表示查詢使用全局 Physics.queriesHitTriggers 設置，還有兩個可選值，Ignore表示忽略，當游戲?qū)ο蟮腃ollider組件下的Is Trigger被勾選后，射線檢測也將不會與其交互;Collider參數(shù)表示始終報告觸發(fā)器命中。

if (Physics.Raycast(ray, out hit,Mathf.Infinity,badMask,QueryTriggerInteraction.Ignore))
        {
            Gizmos.color = Color.green; 
            Gizmos.DrawLine(transform.position, hit.point);
        }

RaycastHit[]

除了聲明單個RaycastHit外，還可以設置RaycastHit[]數(shù)組，Physcis.RaycastAll可以獲得所有的與射線交互的信息，這里我傳入了第三個參數(shù)LayerMask，將下圖中紅框內(nèi)的物體的層級設置為了badMask，這樣射線檢測只會與這個層級的物體發(fā)生交互，最后打印出了三個物體的名稱，以及RaycastHit[]數(shù)組的大小。

        RaycastHit[] hits;

        hits = Physics.RaycastAll(ray,Mathf.Infinity,badMask);
        for (int i = 0; i < hits.Length; i++)
        {
            Debug.Log(hits[i].collider.gameObject.name);
        }
        Debug.Log(hits.Length);

?Layer

?在寫的時候發(fā)現(xiàn)從不同地方獲取到的LayerMask的int值不同。

[SerializeField] private LayerMask badMask這樣通過面板獲得的值是2^value ，value是在Unity面板中Layer的數(shù)值，插一嘴Layer中用四個字節(jié)也就是32位來表示，每一個Layer占據(jù)其中一位，如此來說badMask.value返回的就是十進制表示的數(shù)；通過結(jié)構(gòu)體hit.collider.gameObject.layer獲得的就是上文中說的value，也就是占據(jù)哪一位的數(shù)值。

如果想要比較二者是否相同，需要進行轉(zhuǎn)換:

if (Mathf.Pow(2,(hit.collider.gameObject.layer)) == badMask.value)

應用

1.對Bad層級的物體進行著色

看效果圖，有的沒有被著色，是因為被前面的對象遮住了，一個解決辦法是順帶更改前面對象的層級，讓它不再被射線交互。

public class Sphere : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private Material recordBad;
    [SerializeField] private Material originBad;
    [SerializeField] private LayerMask badMask;

    private void OnDrawGizmos()
    {
        Ray ray = new Ray(transform.position, transform.forward);
        Gizmos.color = Color.blue;

        //Gizmos.DrawRay(ray);

        RaycastHit hit;
        Gizmos.color = Color.blue;
        Gizmos.DrawLine(transform.position, transform.TransformPoint(Vector3.forward * 10));
        //Gizmos.color = Color.black;
        //Gizmos.DrawLine(transform.position, Vector3.forward);

        RaycastHit[] hits;

        hits = Physics.RaycastAll(ray,Mathf.Infinity,badMask);
        for (int i = 0; i < hits.Length; i++)
        {
            Debug.Log(hits[i].collider.gameObject.name);
        }
        Debug.Log(hits.Length);

        if (Physics.Raycast(ray, out hit,Mathf.Infinity,badMask,QueryTriggerInteraction.Ignore))
        {
            Gizmos.color = Color.green; 
            Gizmos.DrawLine(transform.position, hit.point);
            hit.collider.gameObject.GetComponent<Renderer>().material = recordBad;
        }
    }
}

2.從相機發(fā)射射線與地面進行射線交互

        Ray ray = viewCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit, ground))
        {
            Vector3 point =  hit.point;
            controller.LookAt(point);
        }
        public void LookAt(Vector3 lookPoint)
    {
        Vector3 heightCorrectedPoint = new Vector3(lookPoint.x, transform.position.y, lookPoint.z);
        transform.LookAt(heightCorrectedPoint);
    }

還有一種方式是通過Plane來接收射線，返回的distance表示沿射線與平面相交的距離。如果射線平行于平面，函數(shù)返回false并設置enter為零。如果射線指向與平面相反的方向，則函數(shù)返回false并設置enter為沿射線的距離（負值）。

        Ray ray = viewCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        float distance;
        Plane groundPlane = new Plane(Vector3.up, Vector3.zero);
        if (groundPlane.Raycast(ray, out distance))
        {
            Vector3 point = ray.GetPoint(distance);
            //Debug.DrawLine(ray.origin, point, Color.red);
            controller.LookAt(point);
        }

3.運動的物體在場景中進行避障

以物體為圓心，規(guī)定半徑和生成的點的數(shù)量，近似以點來近似球表面

public static class BoidHelper {

    const int numViewDirections = 300;
    public static readonly Vector3[] directions;

    static BoidHelper () {
        directions = new Vector3[BoidHelper.numViewDirections];

        float goldenRatio = (1 + Mathf.Sqrt (5)) / 2;
        float angleIncrement = Mathf.PI * 2 * goldenRatio;

        for (int i = 0; i < numViewDirections; i++) {
            float t = (float) i / numViewDirections;
            //對應二維的半徑R
            float inclination = Mathf.Acos (1 - 2 * t);
            float azimuth = angleIncrement * i;

            //球坐標轉(zhuǎn)直角坐標
            float x = Mathf.Sin (inclination) * Mathf.Cos (azimuth);
            float y = Mathf.Sin (inclination) * Mathf.Sin (azimuth);
            float z = Mathf.Cos (inclination);
            directions[i] = new Vector3 (x, y, z);
        }
    }

}

 Vector3 ObstacleRays()
    {
        rayDirections = BoidHelper.directions;
        if (rayDirections != null)
        {
            flag = true;
        }

        for (int i = 0; i < rayDirections.Length; i++)
        {
            Vector3 dir = cachedTransform.TransformDirection(rayDirections[i]);
            Ray ray = new Ray(position, dir);
            if (!Physics.SphereCast(ray, settings.boundsRadius, settings.collisionAvoidDst, settings.obstacleMask))
            {
                return dir;
            }
        }

        return forward;
    }

 void OnDrawGizmosSelected()
    {
        if (flag)
        {
            DrawGizmos();
        }
    }

    void DrawGizmos()
    {
        Debug.LogFormat("進入DraGizmos");
        Debug.LogFormat("進入DraGizmos Flag");
        Gizmos.color = Color.red;
        foreach (var go in rayDirections)
            Gizmos.DrawSphere(position + go, 0.02f);
        Gizmos.color = Color.green;
        foreach (var go in rayDirections)
        {
            Vector3 dir = cachedTransform.TransformDirection(go) * SpherePointsRadius;
            Gizmos.DrawSphere(position + dir, radius);
        }


    }

總結(jié)

• 想要一個物體被射線檢測到，就必須加上Collider組件，Is Trigger并不影響射線檢測
• 生成一個射線需要五個參數(shù)，起始點，方向，碰撞信息結(jié)構(gòu)體，范圍距離，檢測層
  • 起始點一般使用transform.position來表示
  • 方向一般使用transform.forward，表示當前物體正前方
  • 碰撞信息使用RaycastHit結(jié)構(gòu)體來存貯，需要事先聲明
  • 檢測范圍是float型，可不寫，默認無限長
  • 檢測層可不寫，默認全檢測
• 如果你使用Debug.DrawLine()畫了一條線而沒有顯示出來，不妨看看Gizmos有沒有被關(guān)閉
• Raycast返回值是Bool,而RaycastAll返回值則是RaycastHit結(jié)構(gòu)體數(shù)組
• 混淆點
  • Ray是一個類，表示射線
  • RaycastHit是一個結(jié)構(gòu)體，記錄射線的碰撞信息
  • Raycast和RaycastAll是函數(shù)，使用射線來檢測碰撞，通過Physics來調(diào)用

參考資料

夢小天幼：詳解Unity中的射線與射線檢測

Coding Adventure: Boids文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-725477.html

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