关于Unity3D游戏中攻击判定的一些思考

1. 基于碰撞检测

这是最容易想到的做法，利用Unity引擎自带的碰撞器组件，为攻击者和受击者添加碰撞器，在碰撞器的回调函数中处理想要实现的功能。在Unity中发生碰撞的物体分为两种：

发起碰撞的物体：Rigidbody,CharacterController
接受碰撞的物体：所有Collider

所有的Collider上都会带有一个isTrigger开关，当碰撞双方其中一个勾选时视为触发器，不参与后续物理反应，调用碰撞双方的onTrigger脚本

    MonoBehaviour.OnTriggerEnter( Collider other ) //当进入触发器
    MonoBehaviour.OnTriggerExit( Collider other ) //当退出触发器
    MonoBehaviour.OnTriggerStay( Collider other ) //当逗留触发器

当双方均不勾选isTrigger时，调用碰撞双方的onCollision脚本，此时发起碰撞的物体的Rigidbody组件不能勾选isKinematic

    MonoBehaviour.OnCollisionEnter( Collision collisionInfo ) //当进入碰撞器
    MonoBehaviour.OnCollisionExit( Collision collisionInfo ) //当退出碰撞器
    MonoBehaviour.OnCollisionStay( Collision collisionInfo ) // 当逗留碰撞器

具体这两种碰撞什么时候可以检测到如图所示

碰撞检测的优点：

碰撞体做的越精细越贴合模型，攻击判定就越真实，不会出现穿模的情况

复杂度在模型上，代码工作量小

碰撞检测的缺点：

三维的碰撞体参与计算性能开销较大，且碰撞体越精细开销就越大

绘制不规则碰撞体需要额外的建模技能，美术工作量大

由于发生碰撞的复杂条件，细节的偏差会产生意想不到的效果，使得必须制定规则设定不同图层间的碰撞逻辑，大大增加了工作量

脚本调用需要满足“进入”/“离开条件”，在运动速度过快时可能会发生碰撞体穿透。常见的有FPS游戏中的子弹，在一帧内移动距离超过自身碰撞体的长度，就不会触发对应函数。解决办法有降速，加大碰撞体的长度，使用射线进行预判等，Unity官方也提供了一种解决方案——提高检测级别。

将默认的离散检测Discrete改为连续检测Continuous，当然这又加大了性能的开销。

2. 基于向量计算

向量有方向也有长度，使用若干向量就可以绘制出攻击范围，遍历攻击范围内的所有目标就可以触发攻击判定了。

  Physics.OverlapSphere(Vector3 position, float radius) //返回position为球心，radius为半径的球体空间
  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//内所有带有碰撞体的物体
  Vector3.Dot(Vector A, Vector B) //返回两个物体间的夹角
  Vector3.Distance(Vector positionA, Vector positionB)//返回两个物体间的距离

为了配合攻击动画，通常采用帧事件实现

在攻击动画的某些关键帧执行函数，遍历空间删选出处在攻击范围内的目标，触发攻击判定。向量计算的优点：

性能开销小
没有复杂的条件和逻辑，代码简单

向量计算的缺点：

当无用的小物体很多时需要考虑遍历的优化
当目标体积过大时，可能出现一小部分进入攻击范围导致误判，视觉效果不真实
较多用于范围类技能、爆炸物等的攻击判定，对于单体攻击类的判定效果不好

3. 基于射线检测

射线检测可以看作是对碰撞检测和向量计算的一个折中，在Unity中，射线可以设置发射点、长度、方向，返回射线穿透的物体。

 public static bool Raycast(Vector3 origin,Vector3 direction,RaycastHit，float distance,int layerMask)

使用射线可以解决FPS游戏中子弹速度过快导致的碰撞体穿透问题，且性能开销更小，而对于较为复杂的攻击方式，比如刀剑的挥舞，一条射线就不能解决问题了。

  public static bool Linecast (Vector3 start,Vector3 end,int layerMask= DefaultRaycastLayers, 
  QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction=QueryTriggerInteraction.UseGlobal)
  //如果有任何碰撞体与 start 和 end 之间的线相交，则返回 true

  public static int RaycastNonAlloc (Ray ray, RaycastHit[] results, float maxDistance= Mathf.Infinity, 
  int layerMask= DefaultRaycastLayers, 
  QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction= QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
  //返回int 存储到 results 缓冲区的命中对象数量

在刀剑上记录若干点，攻击时,保存射线点这一帧的位置，然后在下一帧时，从上一帧发出射线到当前这一帧，检测连成的线段是否触碰目标物体，效果如下图所示（红线代表攻击动作每一帧射线点的连线，蓝线代表不同帧射线轨迹）。

此时构造的攻击平面的二维的，如果对攻击判定的厚度有需求，则可以使用球体投射碰撞检测，每帧以每个射线点为球心投射球体，形成的判定轨迹就是三维空间。

 public static int SphereCastNonAlloc (Vector3 origin, float radius, Vector3 direction, 
 RaycastHit[] results, float maxDistance= Mathf.Infinity, int layerMask= DefaultRaycastLayers, 
 QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction= QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
 //返回RaycastHit[] 扫描中命中的所有碰撞体的数组