Fysiken bakom Raycasting in Unity

Strålsändning i Unity tillåter detektering av skärningar mellan en stråle och spelobjekt i scenen. Det är en viktig teknik som ofta används för karaktärssikt, skjutmekanik eller föremålsdetektering. Unity-motorn tillhandahåller både 2D- och 3D-strålkastning genom sitt fysiksystem. Denna handledning täcker de grundläggande aspekterna av strålkastning i båda dimensionerna, med kortfattade kodexempel för att illustrera begreppen.

1. Grunderna i Raycasting

• En stråle i sammanhanget för Unity definieras av en startpunkt och en riktning. När den här strålen kastas, "färdas" den i sin riktning och upptäcker alla objekt den skär.

2D Raycasting:

Vector2 rayOrigin = new Vector2(1, 1);
Vector2 rayDirection = new Vector2(1, 0);
float rayLength = 10f;

RaycastHit2D hitInfo = Physics2D.Raycast(rayOrigin, rayDirection, rayLength);

if (hitInfo.collider != null)
{
    Debug.Log("Hit: " + hitInfo.collider.name);
}

3D Raycasting:

Vector3 rayOrigin = new Vector3(1, 1, 1);
Vector3 rayDirection = new Vector3(1, 0, 0);
float rayLength = 10f;

RaycastHit hitInfo;
bool hasHit = Physics.Raycast(rayOrigin, rayDirection, out hitInfo, rayLength);

if (hasHit)
{
    Debug.Log("Hit: " + hitInfo.collider.name);
}

2. Diving Deeper: The Structure of 'RaycastHit'

• När raycasting framgångsrikt upptäcker ett objekt, returnerar det information i en struktur. För 2D är det 'RaycastHit2D', och för 3D är det 'RaycastHit'.

Vanliga egenskaper inkluderar:

• 'collider': The Collider strålen träffade.
• 'point': Den punkt i världen där strålen träffade kolliderarens yta.
• 'distance': Avståndet från strålens ursprung till träffpunkten.

3. Lagermasker: Filtrera Raycast-resultat

• Det blir ofta nödvändigt att begränsa vilka föremål en stråle kan träffa. Unity erbjuder lagermasker för detta ändamål.

2D Implementering:

int layerMask = 1 << 8;  // Assuming objects to be hit are on layer 8
RaycastHit2D hitInfo = Physics2D.Raycast(rayOrigin, rayDirection, rayLength, layerMask);

3D Implementering:

int layerMask = 1 << 8;  // Assuming objects to be hit are on layer 8
bool hasHit = Physics.Raycast(rayOrigin, rayDirection, out hitInfo, rayLength, layerMask);

Frågor att lösa:

1. Vad är skillnaden mellan 2D- och 3D-strålkastning i Unity?: Medan kärnkonceptet förblir detsamma, returnerar 2D-strålkastning en 'RaycastHit2D' strukturerar och använder klassen 'Physics2D', medan 3D-strålning returnerar en 'RaycastHit' strukturerar och använder klassen 'Physics'.
2. Varför kan man använda lagermasker med raycasting?: Lagermasker tillåter filtrering av raycast-resultat. Detta säkerställer att strålen endast interagerar med specifika lager, vilket ger fin kontroll över vad strålen kan upptäcka.
3. Hur kan startpunkten för en stråle bestämmas dynamiskt?: Ofta är strålens ursprung i linje med kameran eller en karaktärs position. Denna dynamiska tilldelning kan uppnås med 'Camera.main.transform.position' för kamerans position eller 'gameObject.transform.position' för ett spelobjekts position.

Slutsats

Genom att förstå raycasting i Unity kan spelmekanik som objektdetektering, skjutning och siktlinje implementeras effektivt. Kom ihåg att använda lagermasker klokt för att finjustera strålinteraktioner och att alltid vara medveten om det dimensionella sammanhanget (2D vs. 3D) när du arbetar i Unity-motorn.