Unity3D物体自动躲避障碍物

 Unity版本

        2017.4.4f1

基本思路

        物体向前发射一个射线，检测到碰撞后，根据碰撞信息选择新的方向。最终结果如下。

 具体实现步骤代码

1.物体添加胶囊体碰撞组件CapsuleCollider

通过发射虚拟胶囊体来检测碰撞api

bool Physics.CapsuleCast (Vector3 point1, Vector3 point2, float radius, Vector3 direction, out RaycastHit hit, float maxDistance）

 points参数如图所示，radius是Capsule的radius，direction为当前面向，hit为碰撞信息，maxDistance为检测距离：

根据参数申请一下变量并初始化：

    //检测距离float distance = 1;//物体速度public float speed = 1;//物体下一帧面向Vector3 nexForward;//capsule端点Vector3 point1, point2;//capsule组件public CapsuleCollider capsule;// Use this for initializationvoid Start(){capsule = GetComponent<CapsuleCollider>();nexForward = transform.forward;point1 = capsule.center - new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0);point2 = capsule.center + new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0);}

2.申请CheckCollision函数来检测碰撞并计算下一帧的面向。

检测到碰撞点后，由碰撞点的Normal方向和物体当前面向来计算新面向。主要方法为

nexForward = Vector3.Cross(hit.normal, Vector3.Cross(transform.forward, hit.normal));

这个公式的大概意思为，计算出当前面向向量transform.forward在碰撞面上的投影向量。可以理解为：hit.normal是阳光方向，transform.forward是一个带方向的射线，得到的是射线在面上的投影射线。投影向量作为碰撞后的新方向。

（1）需要排除掉transform.forward//hit.normal的特殊情况；

（2）检测到碰撞点后，需要从碰撞点出发，用新的面向进行二次检测，防止物体卡入角落。

具体代码如下

void CheckCollision(){//动态检测距离，速度越大越需要提前检测distance = speed * Time.deltaTime;RaycastHit hit;//用于二次检测Vector3 hitPoint;//capsulecastif (Physics.CapsuleCast(transform.position + point1, transform.position + point2, capsule.radius, transform.forward, out hit, distance)){hitPoint = hit.point + capsule.radius * hit.normal;//如果朝向垂直于碰撞平面if (Vector3.Cross(transform.forward, hit.normal) == Vector3.zero){nexForward = Vector3.Cross(hit.normal, Vector3.up);}else{nexForward = Vector3.Cross(hit.normal, Vector3.Cross(transform.forward, hit.normal));}bool left = false;bool right = false;//从碰撞点起，向两边检测两边碰撞if (Physics.CapsuleCast(hitPoint + capsule.center - new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0), hitPoint + capsule.center + new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0), capsule.radius, nexForward, out hit, distance)){left = true;}if (Physics.CapsuleCast(hitPoint + capsule.center - new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0), hitPoint + capsule.center + new Vector3(0, 0.5f * capsule.height, 0), capsule.radius, -nexForward, out hit, distance)){right = true;}if (left){if (!right){nexForward = -nexForward;}}//归一化nexForward.Normalize();}}

3.在update函数中更新物体面向，并向前移动

     // Update is called once per framevoid Update(){CheckCollision();if (nexForward != Vector3.zero)transform.forward = nexForward;transform.Translate(new Vector3(0, 0, speed * Time.deltaTime));}