Unity - Raycast 射线检测

本文简要分析了Unity中射线检测的基本原理及用法，包括：

• Ray 射线
• RaycastHit 光线投射碰撞信息
• Raycast 光线投射
• SphereCast 球体投射
• OverlapSphere 相交球等

项目地址：Raycast - SouthBegonia

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Ray 射线

• 含义：官方解释为一条无穷的线，开始于origin点，朝向direction方向（但是，根据项目验证来看其默认长度为单位向量，只有对direction进行乘以倍率，才可实现延长射线，而非无穷）
• 用法：
  • Ray ray = new Ray(transform.position,transform.forward)：从物体中心创建一条指向前方的射线ray
  • Ray camerRay = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition)：产生一条从摄像机产生、经过屏幕上光标的射线。当相机为perspective模式，射线在相机梯形视野内发散；若为orthoGraphic，则为垂直与相机面的直线段（见上图）

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RaycastHit 光线投射碰撞信息

• 含义：取得从Raycast函数中得到的碰撞信息（注意不是collider哈，是包含collider信息）
• 关键变量：point、collider、rigidbody、transform

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检测方法 - 线型检测

Physics.Raycast 光线投射

• 功能：在已有一条射线（也可无）的基础上，使用射线（新建射线）进行一定距离内的定向检测。可修改射线长度，限制其检测的Layer层，并且可以得到射线检测到的碰撞信息。但仅能检测到第一个被射线碰撞的物体，后面的物体无法被检测到
• 用法：
  • Raycast(transform.position, Vector.forward, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))： 从物体中心点起，朝向Vector3.forward方向发射一条射线，该射线长度为distance，射线可检测到的层为Enemy层，返回bool类型
  • Raycast(transform.position, Vector.forward, distance, out RaycastHitInformation ,LayerMask.GetMask("Enemy")）：从物体中心点起，朝向Vector3.forward方向发射一条射线，该射线长度为distance，将碰撞信息反馈到RaycastHitInformation上，射线可检测到的层为Enemy层，返回bool类型
  • Raycast (MyRay, distance, LayerMash.GetMask("Enemy"))：从已有的射线MyRay出发，长度延伸至distance，射线可检测到的层为Enemy层，返回bool类型
  • Raycast (MyRay, out RaycastHitInformation, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
• 适用场合：配合相机坐标转换实现各类交互

Physics.RaycastAll 所有光线投射

• 功能：机理用法大致同Raycast，当区别在于可检测射线路径上的所有物体，返回检测信息的数组。其他带All后缀的方法也同理
• 用法：
  • RaycastHit[] hits = RaycastAll(Vector3.zero, Vector.forward, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
  • RaycastHit[] hits = RaycastAll(MyRay, distance, LayerMash.GetMask("Enemy"))
• 适用场合：穿透性检测

Physics.Linecast 线段投射

• 功能：建立某两点之间的射线进行检测，返回bool类型
• 用法：
  • Linecast(startPos, endPos, LayerMask.GetMask("Enemy"))
  • Linecast(startPos, endPos, out RaycastHit, LayerMask.GetMask("Enemy"))
• 适用场合：特定地点局部距离射线检测

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检测方法 - 体型检测

Physics.SphereCast 球体投射

• 功能：扩展检测范围为球形，返回bool类型。但是该投射用法需要万分小心，见下
• 用法：
  • SphereCast (originPos, radius, direction, out RaycastHit, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))：含义是在originPos点创建半径为radius的球体；以朝向direction方向的球面为起始面（另一面舍弃），移动distance距离，期间半球面经过的区域即为检测区域。那么originPos到originPos+radius内的半球区域呢？答案是舍弃，用官方的话来说，是边界而不是包围体。(立体结构：以左右球球心为轴线，建立半径为radius、高为distance的圆柱体，左球挖去右半体积，右球添加右半体积）
  • SphereCast (Ray, radius, out RaycastHit, distance, LayerMask.GetMask("Enemy"))
• 适用场合：检测目的地是否可抵达，从而判断可移动性

Physics.Boxcast 块体投射/ CapsuleCast 胶囊体投射

• 功能：同球体投射
• 用法：同球体投射

Physics.OverlapSphere 相交球

• 功能：同样检测球形，但与SphereCast存在较大区别
• 用法：
  • Collider[] hits = Physics.OverlapSphere(startPos, radius, LayerMask.GetMask("Enemy"))：以startPos为原点，创建半径为radius的球形，检测区域为整个球形包围体（实心），检测Enemy层上的物体，返回所有碰撞物体的collider而不是RaycastHit
• 适用场合：检测挂载物体球形范围内是否存在碰撞，常用方法

Physics.IgnoreCollision 忽略碰撞

• 功能：屏蔽两个collider的碰撞，第三个参数为bool
• 用法： IgnoreCollision (collider1, collider2, ignore)

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参考

• Physics.Raycast - UnityDocumentation
• Unity常用射线检测方法 - 昵称好难写
• Unity的学习笔记(射线检测) - 小鸟游
• Unity3DAPI射线检测 - 码迷