Collider & Trigger

Unity中的碰撞体是物理系统的重要组成部分，负责定义游戏对象的形状以进行碰撞检测。简单来说，Collider是一个无形的边界，用于检测物体是否接触或重叠，从而触发碰撞事件和物理响应

什么是Collider

Collider是附加在游戏对象上的组件，用于告诉物理引擎这个对象的碰撞范围。Collider本身不会渲染形状，只是一个隐形的物理边界

常见的Collider类型

• BoxCollider
  立方体形状的碰撞体，适合方形或长方体物体
• SphereCollider 球形碰撞体，适合球形或圆形物体
• CapsuleCollider 胶囊碰撞体，适合人物、柱子等
• MeshCollider 使用自定义网格模型做碰撞体，适合复杂形状，性能较差，且通常用于静态物体
• WheelCollider 专门用于车辆轮胎的碰撞和物理模拟

Collider和Rigidbody的关系

• Collider只负责检测碰撞，不会自定产生物理运动
• Rigidbody组件负责物理运动和动力学
• 一个没有Rigidbody的物体的Collider会被当作“静态碰撞体”使用（静态障碍物），不会移动也不响应物理力
• 一个有Rigidbody的物体可以在物理引擎驱动下移动，Collider会随物体运动

Collider Panel

Box Collider

• IsTrigger 默认false，此时Collider是实体碰撞体，会阻挡其他物体，发生物理碰撞和反弹
  勾选时，Collider变成Trigger，不会阻挡其他物体，但会检测进入、离开和停留事件，可以用来做区域检测、事件触发等
• Provides Contacts 用于物理引擎的碰撞检测和接触点信息提供
  默认false，Collider可能只报告碰撞发生，但不提供详细的接触点信息，这样可以节省一些计算资源
  勾选后，Collider会提供详细的碰撞接触点信息，这样物理引擎在碰撞时，可以把碰撞的具体接触点信息暴露出来，供脚本或物理系统使用

  using UnityEngine;
  
  public class CollisionPointExample : MonoBehaviour
  {
    void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
      foreach (ContactPoint contact in collision.contacts)
      {
        //接触点位置
        Vector3 contactPoint = contact.point;
        //接触点法线方向
        Vector3 contactNormal = contact.normal;
  
        Debug.Log($"{contactPoint}, {contactNormal}");
      }
    }
  }
  

  如果时触发碰撞，IsTrigger勾选情况下，用的是OnTriggerEnter(Collider other)，这个回调中没有接触点信息，只能检测触发
• Material 指的是Physics Material，用于控制物理行为的材质
  Create -> Physics Material，编辑后拖入使用
  作用：Physics Material用于定义物体在碰撞时的物理特性，比如摩擦力（Friction）、弹性（Bounciness） 常用属性
  • Dynamic Friction 动摩擦力
  • Static Friction 静摩擦力
  • Bounciness 弹力（0到1之间，1表示完全反弹）
  • Friction Combine 摩擦组合方式（与另一个碰撞体交互时如何合成摩擦）
  • Bounce Combine 弹性组合方式（与另一个碰撞体交互时如何合成弹性）
• Center
  • 指的是碰撞体在物体局部坐标系中的中心点位置
  • 类型是Vector3
  • 不会移动GameObject本身，只会改变碰撞体的位置
• Size
  • 指碰撞体的尺寸
  • 类型是Vector3
  • 控制这个碰撞盒子的大小
• Layer Overrides
  • Layer Override Priority 用于控制多个Collider在同一物体或子物体上时，哪个Collider的物理层优先生效
    如果一个物体上有多个Collider，并且它们分别设置了不同的Layer，Unity需要一个优先级来判断最终物体的碰撞行为应该归属哪个Layer
    When 2 Colliders have conflicting overrides, the settings of the collider with the higher priority are taken
  • Include Layers Layers to include when producing collisions
  • Exclude Layers Layers to exclude when producing collisions

CapsuleCollider

• Edit Collider 显示Collider边界
  Hold Alt after clicking control handle to pin center in place（中心缩放） Hold Shift after clicking control handle to scale uniformly（等比缩放）
• Direction The axis of the capsule’s lengthwise orientation in the GameObject’s local space

MeshCollider

MeshCollider是Unity提供的一个基于Mesh的碰撞体组件，它允许你使用一个Mesh的集合外形作为碰撞体检测的形状
它可以让你的碰撞体检测看起来和你的物体一样精细

• Convex 是否把Mesh处理为凸包
  如果勾选了：

  • 可以用于动态刚体
  • 可以用作Trigger
  • 不能太复杂（最多255个三角形）

  如果不勾选：

  • 可精确表示复杂网格，但只能用于静态物体
  • 不支持Trigger和Rigidbody

MeshCollider Convex使用注意事项

• Cooking Options 用于控制在碰撞体生成（或烘焙）过程中如何处理网格数据，以提高碰撞效率或调试准确性
  Unity在运行时将网格数据转换为物理引擎能使用的碰撞形式格式，这个过程叫做Mesh Cooking

Terrian Collider

• Enable Tree Colliders When selected, Tree Colliders will be enabled

Wheel Collider

• Wheel Damping Rate 轮阻，轮子滚动时的摩擦衰减速度
• Suspension Distance 悬挂行程，表示悬挂系统允许轮子从默认位置向下延伸的最大距离，单位是米
• Force App Point Distance 力施加点距离，控制Unity向车体施加力的位置，距离轮子中心的垂直距离，单位是米；可以理解为手推玩具车的高度
• Suspension Spring 用于模拟汽车的避震器（弹簧 + 阻尼）
  • Spring 弹簧刚度，越大越硬
  • Damper 阻尼，阻止弹簧震荡的速度，越大越稳定
  • Target Position 悬挂初始压缩程度，0表示全伸展，1表示全压缩
• Forward Friction & Sideways Friction 控制轮子在前进方向/侧向的摩擦行为 Forward Friction：控制加速、刹车的打滑程度 Sideways Friction：控制漂移、转弯时的打滑程度
  • Extremum Slip 轮胎开始打滑时的滑动值阈值
  • Extremum Value 极限摩擦力值（未打滑前）
  • Asymptote Slip 完全失控打滑时的滑动值阈值
  • Asymptote Value 极限打滑摩擦力值
  • Stiffness 总体摩擦刚度系数（0-1）。调节摩擦强度的“乘法器” Wheel Collider API
• Motor Torque 通过代码向轮子添加驱动力（加速）

wheelCollider.motorTorque = 200f;

• Brake Torque 刹车力

wheelCollider.brakeTorque = 500f;

• Steer Angle 控制论在（尤其是前轮）的转向角度

wheelCollider.steerAngle = 30f;

使用WheelCollider

在车体下放置空 GameObject，添加 WheelCollider。

设置合适的 Radius 和 Suspension。

使用一个轮胎模型作为视觉轮子（但它自己不加 Collider）。

每帧用代码同步 WheelCollider.GetWorldPose() 更新轮胎模型位置旋转。

用 motorTorque、brakeTorque、steerAngle 控制车轮。

示例：同步轮子模型

public WheelCollider wheelCollider;
public Transform wheelModel;

void Update()
{
  Vector3 pos;
  Quaternion rot;
  wheelCollider.GetWorldPose(out pos, out rot);
  wheelModel.position = pos;
  wheelModel.rotation = rot;
}

对齐Collider和GameObject

要保证Collider与GameObject完全重合，要让Collider的Center对准模型的中心，并让他的Size或Radius匹配模型的尺寸

方法一：使用Mesh Renderer的Bounds手动对齐

1.选中GameObject
2.查看Inspector面板中的Mesh Renderer或Mesh Filter：

• 记下它的Bounds和Center

3.在Collider中手动设置

方法二：使用Unity自动对齐

在Inspector面板中，点击组件右上角的菜单->Reset
或删除后重新添加Box Collider，Unity会自动用Mesh尺寸初始化

注意：自动添加只对Unity支持的标志Mesh效果好，对导入模型FBX有时不准确

方法三：通过脚本自动匹配Mesh Bounds

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(BoxCollider))]
public class FitColliderToMesh : MonoBehaviour
{
  void Start()
  {
    var mesh = GetComponent<MeshFilter>().sharedMesh;
    var bounds = mesh.bounds;

    var collider = GetComponent<BoxCollider>();
    collider.center = bounds.center;
    collider.size = bounds.size;
  }
}

注意：mesh.bounds是局部坐标系下的范围
如果模型被缩放，需要做缩放修正

检查是否重合的方法

1.Gizmo显示：Scene视图中选中物体，勾选Gizmo，可以看到Collider的框是否保住模型
2.调试代码验证接触：你可以在运行是打印Collider.contacts[0].point看碰撞点位置是否符合预期
3.把Mesh设成透明或关闭渲染，观察Collider是否贴合

Collider基类 API

常用属性

常用方法

事件相关
Collider本身没有事件接口，但它的物理交互会调用以下MonoBehaviour的回调方法

什么是Trigger

Trigger是Collider组件的一个特殊状态，用来检测物体的进入、停留和离开事件，但不会产生物理碰撞和响应
Trigger是Collider的感应区域模式

Trigger应用场景

• 检测角色进入某个区域（陷阱、传送门、对话触发区）
• 收集物品（进入物品碰撞区域后触发拾取）
• 触发游戏事件（比如开门、启动机关）
• 检测敌人视野范围

注意事项

• 触发器本身不会组织物体移动，物体可以自由穿过
• 要保证触发事件能被调用，涉及的GameObject至少一个带有Collider（且其中至少一个是Trigger）和Rigidbody组件，一般建议被检测的物体带Rigidbody
• 如果两个物体都没有Rigidbody，触发事件不会发生

本模块仅讲Collider作为组件的使用，详细物理系统请参照：
Physics System