Unity2D和3D的物理引擎是基于PhyX的，内置的碰撞检测也是基于PhyX的。PhyX可以模拟很真实的物理效果。但是对于游戏来说太过真实的物理效果反而看起来很假，游戏需要的是可配置性的“物理效果”，例如按帧或者时间线的方式来编辑产生类似物理的效果，所以目前大量的游戏几乎都是不使用物理引擎的。在Unity中可以关闭物理效果，只用它的碰撞功能，或者整理的碰撞功能都自己编写代码来完成

Collider 2D

任何的碰撞现象都有两个载体，一个是发起碰撞的，另一个是接受碰撞的，所以我们首先要明确哪些物体是可以接受碰撞的。Collider2D并不依赖Sprite组件，就好比一个空气墙

普通的Collider 2D对象

capture Collider一般用于主角，其他形状用于场景或者动态阻挡等。composite Collider表示将Box Collider和Polygon Collider的外形合并，

Tilemap Collider 2D专用于tile，它经常与composite Collider合并使用，来消除无用的tile碰撞边界

Rigidbody 2d

表示2D刚体组件，表示当前物体启动物理引擎。如果希望操控的角色被其他碰撞体组件挡住，就必须使用刚体组件

Body Type介绍：

  • Dynamic：表示动态刚体，完全模拟物理效果，碰到Collider 2D会被挡住，碰到任意Rigidbody 2D都会产生物理效果。它在空中会根据重力自动落下来，它的效率是最低的，仅适合给主角使用
  • Kinematic：它只能和选中Dynamic复选框的Rigidbody发生碰撞效果。如果需要碰撞事件，比如OnCollisionEnter2D，或者Kinematic与Kinematic碰撞，两者必须要有一个选中USE Full Kinematic Contacts复选框。Kinematic与Static碰撞，Kinematic必须选中USE Full Kinematic Contacts复选框，否则碰撞事件也没有了。Kinematic适合做主角被攻击的碰撞检测。比如主角被别的物体击飞，发生击飞的物体可以设置Kinematic。因为主角已经是Dynamic了，可以正常触发碰撞效果，如果使用Kinematic效率比Dynamic好
  • Static：只能和Dynamic发生碰撞物理效果，和Kinematic只能发生碰撞事件（需要保证Kinematic必须勾选USE Full Kinematic Contact复选框）它的效率是最高的

**如果需要移动或者旋转带Rigidbody 2D的组件时，不能直接修改它的Transform.position，而是要使用Rigidbody.position和Rigidbody.rotation**否则无法发生正确物理现象

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using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Tilemaps;

public class Script_06_10 : MonoBehaviour{
    public SpriteRenderer heroRenderer;
    public RigidBody2D heroRigidbody2D;
    
    void Update(){
        //处理方向键
        if(Input.GetKey(KeyCode.W)){
            Run(Vector3.up);
        }else if(Input.GetKey(KeyCode.S)){
            Run(Vector3.down);
        }else if(Input.GetKey(KeyCode.A)){
            Run(Vector3.left,true);
        }else if(Input.GetKey(KeyCode.D)){
            Run(Vector3.right,false);
        }
    }
    void Run(Vector2 position,bool flipx = false)//通过预先赋值名参，实现参数的可隐藏
    {
        //控制人物左右移动时镜像
        heroRenderer.flipx = flipx;
        //绑定rigidbody以后，不能再使用transform.position赋值
        heroRigidbody2D.position += (position * 0.1f);
    }
}

碰撞事件

碰撞事件和碰撞效果是两个不同的概念。

碰撞事件表示Collider2D被RIgidbody2D碰撞后发生的事件，碰撞事件会被碰撞者和碰撞者同时接收到。

碰撞效果指的是碰撞事件触发的效果，比如主角被空气墙挡住

主角碰到墙，给主角或者墙任意一方绑定脚本都可以收到事件。如果是在主角这里监听碰到什么东西，代码可以这样写

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private void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
   {
       Debug.LogFormat("开始碰到：{0}", collision.collider.name);
   }
   private void OnCollisionStay2D(Collision2D collision)
   {
       Debug.LogFormat("持续碰到：{0}", collision.collider.name);
   }
   private void OnCollisionExit2D(Collision2D collision)
   {
       Debug.LogFormat("结束碰到：{0}", collision.collider.name);
   }

游戏中需要监听碰撞的事件可能比较多，并非一定要将其写在监听它的脚本中，可以将它抛出去，这样就可以在与它有关的地方统一处理。

首先新建CollisionPublisher脚本

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using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class CollisionEvent : UnityEvent<GameObject, GameObject> { }

public class CollisionPublisher : MonoBehaviour
{
    public static CollisionEvent onCollisionEnter2D = new CollisionEvent();
    public static CollisionEvent onCollisionStay2D = new CollisionEvent();
    public static CollisionEvent onCollisionExit2D = new CollisionEvent();

    private void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
    {
        onCollisionEnter2D.Invoke(gameObject, collision.collider.gameObject);
    }

    private void OnCollisionStay2D(Collision2D collision)
    {
        onCollisionStay2D.Invoke(gameObject, collision.collider.gameObject);
    }

    private void OnCollisionExit2D(Collision2D collision)
    {
        onCollisionExit2D.Invoke(gameObject, collision.collider.gameObject);
    }
}

将这个脚本挂载在某个具有Collider的对象上（发布者）

新建两个Square，全部挂载Box Collider和Rigidbody，其中一个是dynamic，一个是static，将CollisionListener脚本和下面的RigidbodyMove脚本全都挂载在Dynamic的Suqare上

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public class RigidbodyMove : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody2D rb;
    public float force = 10f;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        rb = gameObject.GetComponent<Rigidbody2D>();
        CollisionListener.onCollisionEnter2D.AddListener((g1, g2) =>
        {
            Debug.LogFormat("{0}开始碰撞{1}", g1.name, g2.name);
        });
        CollisionListener.onCollisionStay2D.AddListener((g1, g2) =>
        {
            Debug.LogFormat("{0}正在接触{1}", g1.name, g2.name);
        });
        CollisionListener.onCollisionExit2D.AddListener((g1, g2) =>
        {
            Debug.LogFormat("{0}结束碰撞{1}", g1.name, g2.name);
        });
    }
    private void FixedUpdate()
    {
        float horizontalmove = Input.GetAxis("Horizontal");
        rb.velocity = new Vector2(horizontalmove * force*Time.deltaTime, rb.velocity.y);
        float verticlemove = Input.GetAxis("Vertical");
        rb.velocity = new Vector2(rb.velocity.x,verticlemove*force*Time.deltaTime);
    }
}

将匿名方法加进去之后，碰撞就会执行匿名方法

控制台输出

碰撞方向

碰撞通常会有4个方向，跳起来脑袋碰到房顶，掉下去脚碰到地面，还有就是左右两边的碰撞了。

Unity2D目前并没有提供方法来判断方向，但是提供了碰撞发生的坐标点，这样就可以计算碰撞方向了。

将上面的Square挂载的Box Collider改为Circle Collider，并在RigidbodyMove脚本中添加下面几行代码

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private void OnCollisionStay2D(Collision2D collision)
    {
        foreach (var contact in collision.contacts)
        {
            Debug.DrawLine(contact.point, transform.position, new Color(0f, 211f, 187f),5f);
            var direction = transform.InverseTransformPoint(contact.point);//将世界坐标转换为本地坐标，表示的是接触点相对当前物体的相对位置
            Debug.Log(direction);

            if(direction.x > 0f) { print("右碰撞"); }
            if(direction.x < 0f) { print("左碰撞"); }
            if(direction.y > 0f) { print("上碰撞"); }
            if(direction.y < 0f) { print("下碰撞"); }
        }

    }

Circle碰撞

在playing模式下，打开gizmos就可以在game窗口中看到Debug.DrawLine画出的线

Debug显示

触发器Publisher

将Collider的is trigger勾选后，就变成了没有物理阻挡的触发器（Trigger）

新建TriggerPublisher脚本

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using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class TriggerEvent : UnityEvent<GameObject> { }

public class TriggerPublisher : MonoBehaviour
{
    public static TriggerEvent onCollisionEnter2D = new TriggerEvent();
    public static TriggerEvent onCollisionStay2D = new TriggerEvent();
    public static TriggerEvent onCollisionExit2D = new TriggerEvent();

    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision)
    {
        onCollisionEnter2D.Invoke(gameObject);
    }
    private void OnTriggerStay2D(Collider2D collision)
    {
        onCollisionStay2D.Invoke(gameObject);
    }
    private void OnTriggerExit2D(Collider2D collision)
    {
        onCollisionExit2D.Invoke(gameObject);
    }
}

Effectors 2D

具有特殊物理效果的Collider 2D对象，Effector需要在Collider的基础上勾选used by effector才可以使用

  • Platform Effector 2D：一种特殊的地面，称为单向平台，可以从下面跳上去。
  • Surface Effector 2D：像传送带一样带摩擦地缓慢移动（如果在主角移动代码中设定了Velocity，此效果器会失效）
  • Point Effector 2D：圆形引力场效果器，需要对应的Collider设置为Trigger，可以制作吸引或爆炸效果
  • Buoyancy Effector 2D：浮力效果器，模拟水中的浮力效果。
  • Area Effector 2D：区域力，例如物体从空中掉下来，进入某个区域互相弹跳的效果。（类似Point Effector，但是在碰撞区域内部起效）

优化

如果碰撞效果必须通过物理引擎，那么必须在RIgidbody 2D中选中Dynamic复选框了，这样功能虽然是最全面的，但是效率也是最低的。

另一种做法是不依赖物理引擎。没有碰撞效果（例如被墙挡住行走），仅选中运动学Kinematic，那么只能监听到OnCollisionEnter2D()和OnTriggerEnter2D()一类的碰撞事件，无法自动处理类似被墙挡住的效果。

最后就是完全自己实现一套碰撞物理。更加灵活富有效率

计算区域

获取SpriteRenderer中4个点的世界绝对坐标，这样就可以判断相交、重合和计算距离等，这种方法类似于UGUI的RectTransform.GetWorldCorners

新建DrawSpriteRegin脚本

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using UnityEngine;

public class DrawSpriteRegin : MonoBehaviour
{
    public SpriteRenderer spriteRenderer;

    private void Update()
    {
        Vector3 min = spriteRenderer.bounds.min;
        Vector3 max = spriteRenderer.bounds.max;

        Debug.DrawLine(min, new Vector3(max.x, min.y, 0f), Color.red);
        Debug.DrawLine(new Vector3(max.x, min.y, 0f), max, Color.red);
        Debug.DrawLine(max, new Vector3(min.x, max.y, 0f), Color.red);
        Debug.DrawLine(new Vector3(min.x, max.y, 0f), min, Color.red);
    }
}

挂载后，将spriteRenderer拉取进来，运行就可以看到边框

一个sprite的原点默认在中心点，也就是transform.position相对整个图片的坐标。这个原点可以在Sprite Editor中编辑，很多游戏会将这个点放在脚底板的位置上。防止角色高低不同。