物理系统概述

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概述

如果我们需要在项目中实现一些物理特效，例如让赛车加速、让砖块受到重力下落、让乒乓球碰到墙壁反弹回来等等，此时我们就需要用到 Unity 的物理系统。

Unity 的物理系统提供了一系列组件进行物理效果的模拟，我们使用时只需进行简单的设置，就能够让物体对碰撞和重力做出响应。更复杂的物理效果可以在脚本中实现，例如通过代码控制赛车的轮胎、控制角色的披风飘动（布料）、控制场景中的爆炸效果等。

需要注意的是, 在 Unity 中有两个独立的物理引擎：一个用于 3D 物理、一个用于 2D 物理。在 3D 物理和 2D 物理中很多概念相似，但它们使用的组件是不同的。例如在 3D 物理中有刚体的概念，相关组件叫做 Rigidbody，在 2D 物理中也有刚体的概念，但相关组件叫做 Rigidbody2D。

本章只专注于 Unity 中的 3D 物理系统，关于 2D 物理的相关内容在《Unity 2D 系统》章节中。建议大家先掌握 3D 物理系统，然后再掌握 2D 物理系统。

刚体和碰撞器

刚体组件的作用是使物体能够受力并施力，有了刚体组件物体就能响应各种力的作用，物体也会受到物理引擎的控制。

但只有刚体组件是不能发生碰撞的。刚体必须单独定义物理边界，才能够和其它具有物理边界的游戏对象发生碰撞。因为物理碰撞检测是比较耗费性能的，不可能让场景中的所有物体都能够互相碰撞。所以需要进行碰撞检测的物体，我们才给它设置物理边界。

物理边界表示一个虚拟的范围，在场景中看不到它的存在，它仅用于物理碰撞。在 Unity 物理系统中，定义游戏对象的物理边界有一组专门的组件，叫做碰撞器 Collider。 碰撞器根据常用的形状进行细分，有盒型碰撞器 Box Collider、球形碰撞器 Sphere Collider、胶囊碰撞器 Capsule Collider 等。碰撞器的形状不一定和模型的形状完全一样，在不需要精确碰撞时，我们会用一些近似模型的形状表示物理边界。比如子弹的碰撞器可以是胶囊形状的、枕头的碰撞器可以是长方体形状的。

碰撞器的主要作用就是定义物体的物理边界，进行碰撞检测。所以如果两个物体 A 和 B 能够发生碰撞，必要的条件就是 A 和 B 身上必须都有碰撞器，并且 A 和 B 至少一个具有刚体，此时碰撞才能够发生。

其它物理功能

除了刚体和碰撞器以外，Unity 物理系统还提供了其它用于物理模拟的组件。

不同的关节 Joints 组件可以连接两个刚体，当一个刚体运动时，另一个与之相连的刚体也随之产生不同的运动效果。布料 Cloth 能够模拟角色的披风、旗帜等纺织物受力运动的效果。物理材质 Physic Material 则能够调整摩擦力和弹力的效果。物理系统还提供了一个角色控制器 Character Controller，它已经为我们实现了大部分物理功能的模拟，能够快速创建角色。

（The End）