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移除书签物理介绍
碰撞检测 . 检测到碰撞时, 你通常希望某些事情发生. 这被称为 碰撞响应 . Godot在2D和3D中提供了许多碰撞对象, 以提供碰撞检测和响应. 你可能很难决定哪个适合你的项目. 一旦了解了每种方法的工作原理以及它们的优缺点, 你就可以避免出现问题并简化开发过程. 在本指南中，您将学会：
- Godot的四种碰撞对象类型
- 每个碰撞对象的工作原理
- 何时以及为何选择这种类型而不是另一种类型
注解
本文档的示例将使用2D对象. 每个2D物理对象和碰撞形状在3D中具有直接等价物, 并且在大多数情况下它们以相同的方式工作.
碰撞物体
CollisionObject2D 的物体: - Area2D
Area2D节点提供 检测 和 影响 . 它们可以检测物体何时重叠, 并在物体进入或离开时发出信号.Area2D也可用于覆盖物理属性, 例如一定区域内的重力或阻尼. PhysicsBody2D : - StaticBody2D 静态主体是物理引擎不移动的主体. 它参与碰撞检测, 但不会响应碰撞而移动. 它们通常用于属于环境的对象或不需要任何动态行为的对象.
- RigidBody2D
RigidBody2D, 而是您对它施加力(重力, 冲动等), 物理引擎计算得到的运动. 阅读更多关于使用刚体的信息. - KinematicBody2D
提供碰撞检测的物体, 但没有物理特性. 所有移动和碰撞响应必须在代码中实现.
物理材质
物理材质。这允许调整一个物体的摩擦力和反弹力，并设置它是否具有吸收性、粗糙性。碰撞形状
Shape2D 对象作为子对象. 这些形状用于定义对象的碰撞边界并检测与其他对象的接触. 注解Shape2D. CollisionShape2D 或 CollisionPolygon2D 作为对象的子项. 这些节点允许您直接在编辑器工作区中绘制形状. 重要(1, 1). 当改变碰撞形状的大小时, 应该使用尺寸控制柄, 而 不是Node2D缩放控制柄. 缩放形状可能会导致意外的碰撞行为.物理过程回调
position或linear velocity, 可能在当前帧不完全准确. Node._physics_process() 回调中运行, 它在每个物理步骤之前以恒定的帧速率(默认为每秒60次)被调用. 一个delta参数会传递给这个方法, 这个参数是一个浮点数, 等于自上一步以来经过的时间( 秒 ). 当使用默认的60Hz物理更新率时, 它通常等于0.01666...(但并非总是如此, 见下文). 注解delta参数, 以便当您更改物理更新速率或玩家设备跟不上时, 游戏能够正确运行.碰撞层与遮罩
层(layers) 和 遮罩(masks) . 每个CollisionObject2D都有20个不同的物理层可以相互作用. 让我们依次看看每个属性: - collision_layer
中出现的图层 . 默认情况下, 所有实体都在图层
1上. - collision_mask
扫描 以进行碰撞的层. 如果对象不在其中一个遮罩层中, 则物体将忽略它. 默认情况下, 所有实体都扫描图层是
1. 可以通过代码配置这些属性, 也可以在Inspector中对其进行编辑.项目设置->图层名称中指定名称.图形用户界面示例
游戏中有四种节点类型:Walls,Player,Enemy和Coin. 游戏角色和敌人都应该与沃尔斯碰撞. 游戏角色节点应该检测与敌人和硬币的碰撞, 但敌人和硬币应该互相忽略. 首先命名1-4层为 “墙” , “玩家” , “敌人” 和 “硬币 “, 并使用” 层 “属性将每个节点类型放在其各自的层中. 然后通过选择它应该与之互动的层来设置每个节点的 “Mask掩码” 属性. 例如, 玩家的设置将看起来像这样:代码示例
0x7fffffff. 根据你的喜好, 你的代码可以使用二进制, 十六进制或十进制来表示层掩码. 如果要用代码来启用第 1、3、4 层：# Example: Setting mask value for enabling layers 1, 3 and 4# Binary - set the bit corresponding to the layers you want to enable (1, 3, and 4) to 1, set all other bits to 0.# Note: Layer 20 is the first bit, layer 1 is the last. The mask for layers 4,3 and 1 is therefore0b00000000000000001101# (This can be shortened to 0b1101)# Hexadecimal equivalent (1101 binary converted to hexadecimal)0x000d# (This value can be shortened to 0xd)# Decimal - Add the results of 2 to the power of (layer be enabled-1).# (2^(1-1)) + (2^(3-1)) + (2^(4-1)) = 1 + 4 + 8 = 13pow(2, 1) + pow(2, 3) + pow(2, 4)
Area2D
检测 和 影响 . 它们可以检测物体何时重叠, 并在物体进入或离开时发出信号. Area也可用于覆盖物理属性, 例如一定区域内的重力或阻尼. Area2D: - 覆盖给定区域中的物理参数(例如重力).
- 检测其他实体何时进入或退出某个区域或当前哪个实体位于某个区域.
- 检查是否与其他区域重叠.
默认情况下,area还会接收鼠标和触摸屏输入.
StaticBody2D
constant_linear_velocity和constant_angular_velocity属性将运动或旋转传递给碰撞体, 好像 它正在移动一样.StaticBody2D节点最常用于属于环境的对象或不需要任何动态行为的对象.StaticBody2D的示例用法: - 平台(包括移动平台)
- 输送带
- 墙壁和其他障碍
RigidBody2D
RigidBody2D. 取而代之的是, 对它施加力, 物理引擎会计算由此产生的运动, 包括与其他物体的碰撞, 以及碰撞响应, 如弹跳, 旋转等. 你可以通过“Mass（质量）”“Friction（摩擦）”“Bounce（反弹）”等属性修改刚体的行为，这些都可以在检查器中设置。项目设置 ->物理学中设置的世界属性的影响, 或者通过输入覆盖全局物理属性的 Area2D . 当一个刚体处于静止状态, 有一段时间没有移动, 它就会进入睡眠状态. 睡眠的物体就像一个静态的物体, 它的力不会被物理引擎计算. 当力被施加时, 无论是通过碰撞还是通过代码, 该物体都会被唤醒.刚体模式
刚体可以设置为以下四种模式之一: - Rigid - 物体表现为具有物理属性的对象. 它与其他物体发生碰撞, 并对施加于其上的力作出反应. 这是默认模式.
- Static - 物体表现得像 StaticBody2D 并且不会移动.
- Character - 类似于 “刚性” 模式, 但身体不能旋转.
- Kinematic - 物体的行为类似于 KinematicBody2D 并且必须通过代码移动.
使用 RigidBody2D
免费获得许多行为而无需编写任何代码. 例如, 如果您正在制作一个带有下降块的愤怒的小鸟式游戏, 您只需要创建RigidBody2D并调整它们的属性. 堆叠, 下降和弹跳将由物理引擎自动计算.position,linear_velocity或其他物理属性可能会导致意外的行为. 如果你需要改变任何与物理相关的属性, 应该使用 _integrate_forces() 回调来代替_physics_process(). 在这个回调中, 你可以访问body的 Physics2DDirectBodyState, 它允许安全地改变属性并与物理引擎同步.小行星式宇宙飞船的代码: GDScript C#extends RigidBody2Dvar thrust = Vector2(0, 250)var torque = 20000func _integrate_forces(state): if Input.is_action_pressed("ui_up"): applied_force = thrust.rotated(rotation) else: applied_force = Vector2() var rotation_dir = 0 if Input.is_action_pressed("ui_right"): rotation_dir += 1 if Input.is_action_pressed("ui_left"): rotation_dir -= 1 applied_torque = rotation_dir * torque
class Spaceship : RigidBody2D{ private Vector2 _thrust = new Vector2(0, 250); private float _torque = 20000; public override void _IntegrateForces(Physics2DDirectBodyState state) { if (Input.IsActionPressed("ui_up")) SetAppliedForce(_thrust.Rotated(Rotation)); else SetAppliedForce(new Vector2()); var rotationDir = 0; if (Input.IsActionPressed("ui_right")) rotationDir += 1; if (Input.IsActionPressed("ui_left")) rotationDir -= 1; SetAppliedTorque(rotationDir * _torque); }}
linear_velocity或angular_velocity属性, 而是将力(thrust和torque)施加到物体上并让物理引擎计算出最终的运动. 注解_integrate_forces()函数将不会被调用. 要重写这一行为, 您需要通过创建碰撞, 对其施加力或禁用 can_sleep 属性来保持物体的激活. 请注意, 这可能会对性能产生负面影响.接触报告
contacts_reported 属性设置为非零值. 然后可以通过 Physics2DDirectBodyState.get_contact_count() 和相关函数获得联系. contact_monitor 属性. 请参阅 RigidBody2D 的可用信号列表.KinematicBody2D
KinematicBody2D 物体检测与其他物体的碰撞, 但不受重力或摩擦等物理属性的影响. 相反, 它们必须由用户通过代码控制. 物理引擎不会移动运动体.position. 相反, 您使用move_and_collide()或move_and_slide()方法. 这些方法沿着给定的向量移动物体, 如果与另一个物体检测到碰撞, 它将立即停止. 在物体发生碰撞后, 必须手动编码任何碰撞响应.运动碰撞响应
碰撞后, 您可能希望物体反弹, 沿着墙壁滑动, 或者改变它所击中的物体的属性. 处理碰撞响应的方式取决于您用于移动KinematicBody2D的方法.move_and_collide
move_and_collide()时, 该函数返回一个 KinematicCollision2D 对象, 其中包含有关碰撞和碰撞体的信息. 您可以使用此信息来确定响应. 例如, 如果要查找发生碰撞的空间点: GDScript C#extends KinematicBody2Dvar velocity = Vector2(250, 250)func _physics_process(delta): var collision_info = move_and_collide(velocity * delta) if collision_info: var collision_point = collision_info.position
或者从碰撞物体反弹: GDScript C#class Body : KinematicBody2D{ private Vector2 _velocity = new Vector2(250, 250); public override void _PhysicsProcess(float delta) { var collisionInfo = MoveAndCollide(_velocity * delta); if (collisionInfo != null) { var collisionPoint = collisionInfo.GetPosition(); } }}
extends KinematicBody2Dvar velocity = Vector2(250, 250)func _physics_process(delta): var collision_info = move_and_collide(velocity * delta) if collision_info: velocity = velocity.bounce(collision_info.normal)
class Body : KinematicBody2D{ private Vector2 _velocity = new Vector2(250, 250); public override void _PhysicsProcess(float delta) { var collisionInfo = MoveAndCollide(_velocity * delta); if (collisionInfo != null) _velocity = _velocity.Bounce(collisionInfo.Normal); }}
move_and_slide
move_and_collide()之后自己编写这个响应, 但move_and_slide()提供了一种快捷方法来实现滑动且无需编写太多代码. 警告move_and_slide()在计算中自动包含时间步长, 因此您 不 应将速度向量乘以delta. 例如, 使用以下代码制作一个可以沿着地面(包括斜坡)行走的角色, 并在站在地面时跳跃: GDScript C#extends KinematicBody2Dvar run_speed = 350var jump_speed = -1000var gravity = 2500var velocity = Vector2()func get_input(): velocity.x = 0 var right = Input.is_action_pressed('ui_right') var left = Input.is_action_pressed('ui_left') var jump = Input.is_action_just_pressed('ui_select') if is_on_floor() and jump: velocity.y = jump_speed if right: velocity.x += run_speed if left: velocity.x -= run_speedfunc _physics_process(delta): velocity.y += gravity * delta get_input() velocity = move_and_slide(velocity, Vector2(0, -1))
class Body : KinematicBody2D{ private float _runSpeed = 350; private float _jumpSpeed = -1000; private float _gravity = 2500; private Vector2 _velocity = new Vector2(); private void GetInput() { _velocity.x = 0; var right = Input.IsActionPressed("ui_right"); var left = Input.IsActionPressed("ui_left"); var jump = Input.IsActionPressed("ui_select"); if (IsOnFloor() && jump) _velocity.y = _jumpSpeed; if (right) _velocity.x += _runSpeed; if (left) _velocity.x -= _runSpeed; } public override void _PhysicsProcess(float delta) { _velocity.y += _gravity * delta; GetInput(); _velocity = MoveAndSlide(velocity, new Vector2(0,-1)); }}
move_and_slide()的更多详细信息, 请参阅 运动学角色（2D） , 包括带有详细代码的演示项目.
