Unity中的输入事件可分为两种，一种是全局触发的，需要在更新每一帧来判断；还要一种是监听式触发的，就是监听点击的事件回调从而处理后面的逻辑。

全局事件

全局输入事件需要使用Input这个类，它可以监听键盘、鼠标、手势以及移动设备上的3D Touch事件等。

例如点击事件，它只能监听屏幕中的事件，并不能判断是点在了3D模型上还是点在了UI上。并且它没有提供触发事件，需要在Update()中通过每一帧去判断。

using UnityEngine;

public class UnityInputTest : MonoBehaviour
{
    void Update()
    {
        //按下Horizontal指定的键，并且有平滑
        Input.GetAxis("Horizontal");
        //按下Horizontal指定的键，并且无平滑
        Input.GetAxisRaw("Horizontal");
        //按下空格键
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)) { }
        //抬起空格键
        if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Space)) { }
        //按住空格键
        if (Input.GetKey(KeyCode.Space)) { }
        //按下鼠标左键，手机上则是按下屏幕
        if (Input.GetMouseButton(0))
            Debug.LogFormat("点击屏幕坐标{0}", Input.mousePosition);

        //手指触摸屏幕中
        if(Input.touchCount > 0)
        {
            Touch touch = Input.GetTouch(0);
            //开始触摸
            if(touch.phase == TouchPhase.Began) { }
            //触摸移动
            if(touch.phase == TouchPhase.Moved) { }
            //触摸结束
            if(touch.phase == TouchPhase.Ended) { }
            //是否支持3D Touch
            if (Input.touchPressureSupported)
                Debug.LogFormat("3D Touch的力度{0}", touch.pressure);
        }
    }
}

射线

射线就是由某一个点向一个方向发射的一条无尽的线，它通常用来做鼠标的3D拾取。以摄像机为原点向屏幕中的一点发射射线，当发生射线碰撞时，即可拾取鼠标点击在3D世界的坐标。射线可能会碰到多个碰撞器（Collider），也可以全部拾取出来。

using UnityEngine;

public class CameraRayTest : MonoBehaviour
{
   
    void Update()
    {
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
        RaycastHit hit;
        if(Physics.Raycast(ray,out hit))
        {
            Debug.LogFormat("Raycast:{0} 3D坐标：{1}", hit.collider.name, hit.point);
        }
        RaycastHit[] hits = Physics.RaycastAll(ray);
        foreach (RaycastHit h in hits)
        {
            Debug.LogFormat("RaycastAll：{0} 3D坐标：{1}", h.collider.name, h.point); 
        }

    }
}

Physics.Raycast()表示只检测最先碰撞到的射线上的点；Physics.RaycastAll()表示检测所有碰到射线上的点。

Unity默认提供了一个层可以忽略射线。如果将游戏对象的图层设置成Ignore Raycast，此对象将不再接收射线碰撞。

点选3D模型

Unity提供了Event System组件，可以用来处理UI与3D对象的点击。它的原理也是发送射线，但是它封装得会更好一些。

首先，摄像机绑定Physics Raycaster组件,绑定后摄像机来发送射线，其中Event Mask可以过滤掉某些不需要的层。使用Physics Raycaster组件还有一个好处，如果UI一部分挡在3D模型上面，会优先响应UI事件。

物理射线投射组件

将Click3D脚本挂载需要点击的3D模型上，在统一的地方来监听并处理它们的点击事件。

Click3D脚本,相当于UI模块

using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;
using UnityEngine.Events;

public class Click3DEvent : UnityEvent<GameObject, PointerEventData> { }

public class Click3D : MonoBehaviour, IPointerClickHandler
{
    public static Click3DEvent click3DEvent = new Click3DEvent();

    public void OnPointerClick(PointerEventData eventData)
    {
        click3DEvent.Invoke(gameObject, eventData);
    }

}

处理点击事件的脚本

using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;

public class ClickEventCatch : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        Click3D.click3DEvent.AddListener((go, ptEvent) =>
       {
           Debug.LogFormat("点选3D模型：{0}", go.name);
       });
    }
}

通过点击控制人物移动

学习了鼠标拾取，就可以点击地面来控制角色移动了，由于移动是一个过程，可以使用Vector3.MoveTowards根据步长来移动模型。

using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;

public class Move3DObject : MonoBehaviour
{
    public Transform model;//模型
    public TextMesh textMesh;//3D文字网格
    private Vector3 m_MoveToPosition = Vector3.zero;//移动目的地
    
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            RaycastHit hit;
            if(Physics.Raycast(ray,out hit))
            {
                //面朝选择点
                m_MoveToPosition = new Vector3(hit.point.x, model.position.y, hit.point.z);
                model.LookAt(m_MoveToPosition);

                textMesh.text = string.Format("点击位置：{0}", hit.point);
                textMesh.transform.position = hit.point;
            }
        }
        if(model.position != m_MoveToPosition)
        {
            //步长
            float step = 5f * Time.deltaTime;
            model.position = Vector3.MoveTowards(model.position, m_MoveToPosition, step);
        }
    }
}

控制模型移动

物理碰撞

在Unity中，3D物理碰撞和2D碰撞的用法都差不多，使用的都是Rigidbody和Collider组件。在《2D游戏开发》章节中有叙述。3D提供了一个角色控制器的组件，专门用来处理人物胶囊体碰撞。

碰撞器

3D部分一共提供了六类碰撞器

Box Collider：最常用的立方体碰撞器。
Sphere Collider：球体碰撞器。它的效率是最高的，因为球体的直径是相同的。
Capsule Collider：胶囊体碰撞器，适用于控制的主角。
Mesh Collider：网格碰撞器，根据模型网格生成的碰撞器，一般在开发中用另一套简易网格来生成碰撞器
Wheel Collider：轮胎碰撞器，Unity为载具轮胎物理专门提供的碰撞器。
Terrain Collider：地形碰撞器，可以在地形编辑时减少网格的数量，这样就能优化效率。

角色控制器

角色控制器（Character Controller）是用来控制第三人称移动的，它并不会像刚体那样被另外的刚体对象击飞，更适合于人形控制器。

它的本质是一个Capsule Collider，在官方文档中可以看到它是继承自Collider类的

绑定角色控制器后，会出现角色胶囊体，可以设置爬坡的角度以及皮肤的宽度。如果不希望模型走上坡，可以将Slope Limit设置成0或者比较小的值。

Unity官方手册提供了CharacterController.Move()方法的使用范例

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

public class CharacterControllerMoveTest : MonoBehaviour
{
    private CharacterController controller;
    private Vector3 playerVelocity;
    public bool groundedPlayer;
    private float playerSpeed = 2.0f;
    private float jumpHeight = 1.0f;
    private float gravityValue = -9.81f;

    private void Start()
    {
        controller = gameObject.GetComponent<CharacterController>();
    }

    void Update()
    {
        groundedPlayer = controller.isGrounded;
        if (groundedPlayer && playerVelocity.y < 0)
        {
            playerVelocity.y = 0f;
        }

        Vector3 move = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));
        controller.Move(move * Time.deltaTime * playerSpeed);

        if (move != Vector3.zero)
        {
            gameObject.transform.forward = move;//move是使用了Input.GetAxis的Vector3，所以转向也能平滑转向
        }

        // Changes the height position of the player..
        if (Input.GetButtonDown("Jump") && groundedPlayer)
        {
            playerVelocity.y += Mathf.Sqrt(jumpHeight * -3.0f * gravityValue);//根据重力加速度衍生公式 v的平方=2gh得到对象跳起来的初速度
        }

        playerVelocity.y += gravityValue * Time.deltaTime;//根据(delta)v=g(delta)t得到每一帧速度的减量，从初速度一直减去此量
        controller.Move(playerVelocity * Time.deltaTime);//根据s = (delta)v*(delta)t得到每一帧移动的距离，CharacterController.Move(Vector3 motiom)的motion参数都是需要乘以deltatime的
    }
}

注意使用此脚本时，Character Controller组件的Min Move Distance要设为0，否则isGrounded参数会一直为false

另外，还提供了SimpleMove()方法，它只能控制X轴和Z轴的移动。忽略沿 y 轴的速度。速度以单位/秒为单位。重力是自动应用在Y轴的。如果角色接地则返回true。建议每帧只调用一次 Move 或 SimpleMove。相比之下Move()方法没有重力。

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(CharacterController))]
public class CharacterControllerSimpleMoveTest : MonoBehaviour
{
    public float speed = 3.0F;
    public float rotateSpeed = 3.0F;

    void Update()
    {
        CharacterController controller = GetComponent<CharacterController>();

        // Rotate around y - axis
        transform.Rotate(0, Input.GetAxis("Horizontal") * rotateSpeed, 0);

        // Move forward / backward
        Vector3 forward = transform.TransformDirection(Vector3.forward);//将对象的前方从局部空间转换为世界空间
        float curSpeed = speed * Input.GetAxis("Vertical");
        controller.SimpleMove(forward * curSpeed);//使用controller.SimpleMove(transform.forward * curSpeed);也可以，省略前面的转换
    }
}

碰撞区域

控制胶囊体移动时，会和碰撞器发生碰撞，此时就有可能出现脚与地面的碰撞，头与房顶碰撞，身子四周与墙发生碰撞。调用Move()后，即可判断是否发生了碰撞，它会返回CollisionFlags

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

public class CharacterControllerMoveTest : MonoBehaviour
{
    private CharacterController controller;
    private Vector3 playerVelocity;
    public bool groundedPlayer;
    private float playerSpeed = 2.0f;
    private float jumpHeight = 1.0f;
    private float gravityValue = -9.81f;

    private void Start()
    {
        controller = gameObject.GetComponent<CharacterController>();
    }

    void Update()
    {
        groundedPlayer = controller.isGrounded;
        if (groundedPlayer && playerVelocity.y < 0)
        {
            playerVelocity.y = 0f;
        }

        Vector3 move = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));
        controller.Move(move * Time.deltaTime * playerSpeed);

        if (move != Vector3.zero)
        {
            gameObject.transform.forward = move;//move是使用了Input.GetAxis的Vector3，所以转向也能平滑转向
        }

        // Changes the height position of the player..
        if (Input.GetButtonDown("Jump") && groundedPlayer)
        {
            playerVelocity.y += Mathf.Sqrt(jumpHeight * -3.0f * gravityValue);//根据重力加速度衍生公式 v的平方=2gh得到对象跳起来的初速度
        }

        playerVelocity.y += gravityValue * Time.deltaTime;//根据(delta)v=g(delta)t得到每一帧速度的减量，从初速度一直减去此量
        controller.Move(playerVelocity * Time.deltaTime);//根据s = (delta)v*(delta)t得到每一帧移动的距离，CharacterController.Move(Vector3 motiom)的motion参数都是需要乘以deltatime的
    }
    private void OnGUI()
    {
        if (GUILayout.Button("检测碰撞"))
        {
            if (controller.collisionFlags == CollisionFlags.None)
                print("没有发生碰撞");
            if ((controller.collisionFlags & CollisionFlags.Sides) != 0)//使用了枚举位运算
                print("身体和四周发生碰撞");
            if (controller.collisionFlags == CollisionFlags.Sides)
                print("只有身体的四周发生碰撞");
            if ((controller.collisionFlags & CollisionFlags.Above) != 0)//使用了枚举位运算
                print("身体和头部发生了碰撞");
            if (controller.collisionFlags == CollisionFlags.Above)
                print("只有头部与上面发生碰撞");
            if ((controller.collisionFlags & CollisionFlags.Below) != 0)//使用了枚举位运算
                print("身体和脚部发生了碰撞");
            if (controller.collisionFlags == CollisionFlags.Below)
                print("只有脚部发生碰撞");
        }
    }
}

发生碰撞

Unity只提供了上面、下面和周围这三个方面的碰撞，如果还需要检测身体的正面或者背面，需要根据自身旋转角度来计算。

碰撞检测

角色控制器只需要将脚本绑在自身，就可以监听碰撞物的信息了。

移动碰撞

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(CharacterController))]
public class CharacterControllerMoveOnMouse : MonoBehaviour
{
    CharacterController controller;

    private void Awake()
    {
        controller = GetComponent<CharacterController>();
    }

    private Vector3 m_MovePosition;
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            RaycastHit hit;
            if(Physics.Raycast(ray,out hit))
            {
                m_MovePosition = new Vector3(hit.point.x, controller.transform.position.y, hit.point.z);
                controller.transform.LookAt(m_MovePosition);
            }
        }

        //只要角色与目标的距离大于0.1米，就移动
        if(Vector3.Distance(m_MovePosition,controller.transform.position) > 0.1f)
        {
            Vector3 backUp = controller.transform.position;
            //Quaternion和一个固定向量相乘，会返回一个此向量相对于四元数旋转的向量
            CollisionFlags flags = controller.Move(controller.transform.rotation * Vector3.forward * Time.deltaTime * 2f);

            if((flags & CollisionFlags.Sides) != 0)
            {
                //发生碰撞时停下来，并且还原坐标，为了保持0.1米的距离
                m_MovePosition = controller.transform.position = backUp;
            }
        }
    }

    private void OnControllerColliderHit(ControllerColliderHit hit)//MonoBehaviour自带的回调,只有在挂载了Character Controller组件的对象上可用
    {
        //获取控制器
        CollisionFlags flags = hit.controller.collisionFlags;
        //可能出现身体的四周发生碰撞，并且脚与地面也发生碰撞的现象
        if ((flags & CollisionFlags.Sides) != 0)//使用了枚举位运算
            Debug.LogFormat("身体和四周{0}发生碰撞", hit.collider.name);
        if (flags == CollisionFlags.Sides)
            Debug.LogFormat("只有身体的四周{0}发生碰撞", hit.collider.name);
        if ((flags & CollisionFlags.Above) != 0)//使用了枚举位运算
            Debug.LogFormat("身体和头部{0}发生了碰撞", hit.collider.name);
        if (flags == CollisionFlags.Above)
            Debug.LogFormat("只有头部与上面{0}发生碰撞", hit.collider.name);
        if ((flags & CollisionFlags.Below) != 0)//使用了枚举位运算
            Debug.LogFormat("身体和脚部{0}发生了碰撞", hit.collider.name);
        if (flags == CollisionFlags.Below)
            Debug.LogFormat("只有脚部{0}发生碰撞", hit.collider.name);
    }
}

碰撞触发器

就像之前在2D触发器和动画触发器中学到的，我们在每一个Trigger中声明一个静态Event变量，方便添加各种Listener。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class Trigger3DEvent : UnityEvent<Collider> { }

public class TriggerListener3D : MonoBehaviour
{
    public static Trigger3DEvent trigger3DEventEnter = new Trigger3DEvent();
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        trigger3DEventEnter.Invoke(other);
    }
}

添加监听

1
2
3

TriggerListener3D.trigger3DEventEnter.AddListener( col => {
   Debug.LogFormat("触发到{0}",col.name); 
});

物理调试器

模型的显示和它的碰撞区域是两个不同的组件。例如，很多空气墙一类的碰撞器组件，可能会分别设置显示和真实碰撞的参数。如果碰撞器多了以后，管理起来会非常麻烦，无法统一预览所有的碰撞器。在导航菜单栏中选择Window——Analysis——Physics Debug菜单项，即可打开调试器窗口，可以批量隐藏、显示触发器和碰撞器等，还可以自定义颜色，更方便全局预览所有的物理元素。

物理调试器