unity物体碰撞检测

首先要申明一点，就是这篇文章可能更偏向于物理方向，并且内容会比较复杂一些，所以接下来就主要看物理方面和数学方面的理论知识，当然和实际的操控还是有一定的差距，但是可以进行相应的衍生，并且取得很好的效果，也是一点点的小尝试。

接下来开始，从实时物理模拟技术通过模拟物体的运动和相互作用开始理解，现实提升虚拟现实体验的真实感，并且增强增强现实应用的交互性，最后提供更真实的物体行为和互动效果。

本文增加了实时物理模拟技术的关键技术，还有部分刚体物理模拟技术、软体物理模拟技术、液体物理模拟技术和多物体物理模拟技术等等。

结尾，该文论述了实时物理模拟技术面临的挑战和将来发展方向。

我们都知道实时物理模拟技术在XR体验中扮演着重要的角色，可以通过模拟真实物体的行为和互动效果，进一步提升虚拟现实的真实感和增强现实的交互性。

但是，实时物理模拟技术面临着硬件性能要求、碰撞检测与响应算法的优化等众多的挑战。以后，随着技术的不断发展和不断创新，实时物理模拟技术将继续迎来新的突破和应用，为XR体验提供更加逼真、真实和互动的体验。

一、实时物理模拟技术概述

1. 物理模拟的定义和作用

物理模拟是利用数学模型和计算方法来模拟真实世界中物体的运动和相互作用的过程。它基于物理学原理，通过模拟物体的运动、碰撞、重力、摩擦等物理特性，使得虚拟环境中的物体行为更加真实和可信。

物理模拟在XR体验中的作用是增强用户的沉浸感和交互性，使用户能够与虚拟环境中的物体进行真实的互动。

2. 实时物理模拟的特点和挑战

实时物理模拟要求在有限的时间内计算出物体的运动状态，以保证用户的交互能够及时响应。实时物理模拟的特点包括高精度、低延迟和高效性。

然而，实时物理模拟面临着计算复杂度高、计算资源要求大、碰撞检测和响应算法的高效实现等挑战。为了满足实时性要求，需要采用优化算法和并行计算技术来提高物理模拟的效率。

在实时物理模拟中，常用的算法包括：

刚体物理模拟算法（如图一 常用刚体动力学算法）：欧拉法、Verlet积分法、Impulse-based方法、迭代法等。

软体物理模拟算法：质点弹簧系统、有限元法、虚拟质点法等。

液体物理模拟算法：基于格子的方法、粒子基方法、网格方法等。

这些算法根据不同的物理特性和需求，通过数值计算和迭代求解来模拟物体的运动和相互作用。

图一 常用刚体动力学算法

3. 实时物理模拟技术的发展历程

实时物理模拟技术经历了多个阶段的发展。早期的物理模拟主要采用基于牛顿力学的刚体模拟方法，如欧拉法和Verlet积分法。

随着计算机性能的提升和物理模拟需求的增加，出现了更加精确和稳定的刚体模拟算法，如Impulse-based方法和迭代法。随着软体物理和液体物理的研究进展，软体模拟和流体模拟成为实时物理模拟的热点领域，涌现出许多有效的算法和方法，如有限元法、质点弹簧系统和基于格子的方法等。

在实际应用中，实时物理模拟技术常常借助专业的物理模拟软件来实现，如PhysX（如图二 PhysX图标）、Havok、Bullet等。这些软件提供了丰富的物理模拟功能和算法库，可以加速开发者的物理模拟实现，并提供高效的碰撞检测和响应算法。

同时，一些游戏引擎如Unity和UnrealEngine也集成了物理模拟引擎，方便开发者在XR应用中使用实时物理模拟技术。

图二 PhysX图标

4. 实例案例

1）在虚拟现实游戏中，开发者可以使用Unity引擎的物理模拟引擎来实现实时物理模拟

Unity的物理模拟引擎基于PhysX，提供了刚体物理模拟、软体物理模拟和液体物理模拟等功能，开发者可以通过调整参数和使用合适的算法来实现真实的物体互动和环境交互。

2）在增强现实应用中，开发者可以使用Havok物理引擎来实现实时物理模拟

Havok物理引擎具有高效的碰撞检测和响应算法，可以实现虚拟物体与现实环境的交互。开发者可以通过Havok提供的API和工具来调整物体的物理特性和交互行为，以实现更加真实和可信的增强现实体验。

以上实例说明了实时物理模拟技术在XR体验中的重要性和应用。通过使用专业的物理模拟软件和游戏引擎，开发者可以更加高效地实现实时物理模拟，并提供真实的物体行为和互动效果。

然而，实时物理模拟技术仍然需要面对计算效率和算法优化的挑战，需要不断地进行研究和改进，以提供更加真实和流畅的XR体验。

二、实时物理模拟技术的关键技术

1. 刚体物理模拟技术

1）刚体运动方程及求解方法

刚体物理模拟的核心是解决刚体的运动方程，其中包括牛顿第二定律和刚体的角动量守恒定律。常用的求解方法有欧拉法、Verlet积分法、Runge-Kutta法等，通过数值计算来模拟刚体的运动轨迹和状态变化。

2）碰撞检测与响应算法（如图三 响应比优先算法）

碰撞检测是刚体物理模拟中的重要环节，其目的是检测物体之间的碰撞事件并计算碰撞的结果。常用的碰撞检测算法包括包围盒检测、分离轴定理、GJK算法等。碰撞响应算法根据碰撞的类型和特征，计算物体的碰撞反应力、速度变化等，以模拟真实的碰撞效果。

马英高4355unity碰撞检测!不知道错在哪里,求详细解释一下,我是新手!另外求给个物体自动追踪目标的代码!拜谢! -
廖虽豪18087836034 ______ 你的方法写在了 类外面 把方法 放到 void Update 同一列里 就可以了. 物体自动跟踪 给你个思路吧 用 transform.lookat(跟随的物体方向); 然后 利用差值 transform.position = Vector3.Lerp(start.position, end.position, speed); 这两个都是 跟随的物体上写的 然后 就能跟随了.

马英高43553dMAX的模型导入unity中如何实现碰撞 -
廖虽豪18087836034 ______ 第一步:给物体加rigidbody 第二部:创建一个emptyObject,拖入你的模型下面,并添加boxcollider,调整其属性,让box包围你的模型(如果一个boxcollider不够,还可以多建几个,总之让它尽可能的正好包围你的模型) 第三部:运行,调整就ok了 unity3d 中的碰撞时通过碰撞盒来检测的

马英高4355Unity2d不用刚体的话能做碰撞检测吗 -
廖虽豪18087836034 ______ 首先,人形角色一般是不需要加刚体的,你想做碰撞就用CharacterController和move函数结合,如果不想让刚体往下掉,可以在地面添加碰撞collider,初始位置要高于地面,角色的碰撞collider是不能去的,去掉后只有刚体,如果加重力的话就会往下掉

马英高4355unity同一个gameobject上可以同时存在碰撞体和触发器吗 -
廖虽豪18087836034 ______ 可以.OnCollisionEnter碰撞,OnTriggerEnter触发,可以分开处理.但是两个触发器,只会执行同一个方法.

马英高4355关于Unity3D 2D碰撞器和触发器的区别浅谈 -
廖虽豪18087836034 ______ 碰撞器是触发器的载体,而触发器只是碰撞器身上的一个属性 当Is Trigger=false时,碰撞器根据物理引擎引发碰撞,产生碰撞的效果,可以调用OnCollisionEnter/Stay/Exit函数;当Is Trigger=true时,碰撞器被物理引擎所忽略,没有碰撞效果,可以调用OnTriggerEnter/Stay/Exit函数.如果既要检测到物体的接触又不想让碰撞检测影响物体移动或要检测一个物件是否经过空间中的某个区域这时就可以用到触发器 例子:碰撞器:汽车被撞飞、皮球掉在地上又弹起效果 触发器:人站在靠近门的位置门自动打开效果

马英高4355unity3D特效跟随物体运动我想要一个特效跟随物体运动,我用碰撞检测来特效实例化,然后用这个实例特效跟随物体运用,下面一点是我的码只能实例特效... -
廖虽豪18087836034 ______[答案] statelight是你要实例的物体么? 这个物体不能直接控制,而要用一个变量保存,比如在声明一个全局变量 GameObject sLight; 然后在碰撞时 sLight= Instantiate (statelight,Planee.transform.position,Planee.transform.rotation) as GameObject; 之后再...

马英高4355在Unity3d中如何碰撞触发GUI的显示,然后3秒之后自动消失?(求详细代码) -
廖虽豪18087836034 ______ 你说的不够详细... 有2个思路,第一种是3D场景中的GUI,你可以再点击事件后计算时间(LS的思路).然后把对应的物体设置为隐藏. 第二种系统自带的GUI,那么你就在UI显示的前面加个布尔判断. 例: if(isShow){ if(GUI.Button(.........)){ } } IEnumerator DelayTime(){ //这里是你自己写的延迟时间 isShow = false; }

马英高4355从3ds max中创建的物体 要在unity中添加碰撞器 要加哪一个碰撞器 我之前加了个box c -
廖虽豪18087836034 ______ 1.要产生碰撞必须为游戏对象添加刚体(Rigidbody)和碰撞器,刚体可以让物体在物理影响下运动.碰撞体是物理组件的一类,它要与刚体一起添加到游戏对象上才能触发碰撞.如果两个刚体相互撞在一起,除非两个对象有碰撞体时物理引擎才...

马英高4355unity3d第一人称浏览时怎么设置碰撞物体 -
廖虽豪18087836034 ______ 给物体添加collider,在component→physics

马英高4355unity中为什么我控制一个character controller物体,走向有capsule collider的物体,无法触发碰撞事件
廖虽豪18087836034 ______ Collision 函数触发条件:两个物体有Collider,其中一个有Rigidbody Trigger 函数触发条件: 同上,至少一个勾选了isTrigger charater controller 确实不需要Rigidbody就能检测碰撞,但是并非对应上述两个函数, 对应的函数为 OnControllerColliderHit( ControllerColliderHit hit ),在调用CharacterController.Move函数的时候触发