【Unity3D】刚体组件Rigidbody

1 前言

        刚体（Rigidbody）是运动学（Kinematic）中的一个概念，指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。在 Unity3D 中，刚体组件赋予了游戏对象一些运动学上的属性，主要包括 Mass（质量）、Drag（阻力）、Angular Drag（角阻力）、Use Gravity（是否使用重力）、Is Kinematic（是否受物理影响）、Collision Detection（碰撞检测）、 Velocity（速度）、Force（受力）、Explosion Force（爆炸力）。没有刚体（RigidBody）组件，游戏对象之间可以相互穿透，不会产生碰撞。

        1）获取刚体组件

Rigidbody rig = GetComponent<Rigidbody>();

        2）刚体组件面板属性

• Mass：物体的质量（默认以千克为单位）
• Drag：物体受到的空气阻力大小
• Angular Drag：物体旋转时，受到的旋转阻力大小转
• Use Gravity：如果启用，物体将受到重力的影响
• Is Kinematic：如果启用，物体将不会由物理引擎驱动，只能由其 Transform 组件操作
• Interpolate：物体运动位置的插值器
• Collision Detection：碰撞检测类型，当看到物体由于运动太快而穿墙时，可以增强碰撞检测频率，选择 Continuous 选项
• Constraints：对刚体运动和旋转的限制，限制物体运动时在某个坐标轴上的分量保持不变
• velocity：物体运动矢量速度

        3）刚体组件方法

// 刚体受到的推力
public void AddForce(Vector3 force)
// 刚体受到的爆炸力，explosionForce：爆炸力大小，explosionPosition：爆炸点，explosionRadius：爆炸半径
public void AddExplosionForce(float explosionForce, Vector3 explosionPosition, float explosionRadius)

2 应用

2.1 应用一

        1）创建游戏对象

        创建 Cube 和 Plane 游戏对象，如下：

         2）给 Cube 游戏对象添加刚体组件

        选中 Cube 游戏对象，点击 Add Component 按钮，搜索 Rigidbody，添加刚体组件。

         3）添加 RigidbodyController 脚本

        RigidbodyController.cs 

using UnityEngine;

public class RigidbodyController : MonoBehaviour {
	private Rigidbody rig;

	void Start () {
		rig = GetComponent<Rigidbody>();
	}

	void Update () {
		float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        float ver = Input.GetAxis("Vertical");
		float up = Mathf.Sqrt(hor * hor + ver * ver);
		if (up > 0.1) {
			rig.velocity = new Vector3(hor, up, ver);
		}
	}
}

        4）运行效果

        通过上下左右箭头键，控制立方体向四周的上空抬起，松开按键后，立方体由于受到重力作用掉落下来。

2.2 应用二

        1）添加 RigidbodyController 脚本

        在应用一的基础上，将 RigidbodyController 脚本修改如下：

        RigidbodyController.cs 

using UnityEngine;

public class RigidbodyController : MonoBehaviour {
	private Rigidbody rig;

	void Start () {
		rig = GetComponent<Rigidbody>();
	}

	void Update () {
		float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        float ver = Input.GetAxis("Vertical");
		float up = Mathf.Sqrt(hor * hor + ver * ver);
		if (up > 0.1) {
			rig.AddForce(new Vector3(hor, 0, ver) * 10); // 添加推力
		}
	}
}

        2）运行效果

        通过上下左右箭头键，控制立方体受到来自四周的推力。

2.3 应用三

        1）创建游戏对象

        在应用一的基础上，创建 4 个 Cube 游戏对象，position 分别为：(0, 1, 2)、(0, 1, -2)、(-2, 1, 0)、(2, 1, 0)，如下：

         给 4 个 Cube 游戏对象都添加 Rigidbody 组件和 RigidbodyController 脚本组件。

        2）添加 RigidbodyController 脚本

using UnityEngine;

public class RigidbodyController : MonoBehaviour {
	private Rigidbody rig;

	void Start () {
		rig = GetComponent<Rigidbody>();
	}

	void Update () {
		if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)) {
            // 在(0,0,0)坐标处添加10米范围内的300N的爆炸力
			rig.AddExplosionForce(300, Vector3.zero, 10);
		}
	}
}

         3）运行效果

        按空格键，4 个立方体受到来自中心的爆炸力。