Unity 使用物理射線（Physics.Raycast），實現扇形區域碰撞檢測三種方法（借鑑大神，僅做爲筆記用）

Unity 使用物理射線（Physics.Raycast），實現扇形（Fan-Shaped）區域碰撞檢測。
參考以前的製做簡單AI： Unity 有限狀態機（Finite State Machine）的理解 與 實現簡單的可插拔（Pluggable）AI腳本對象。
源碼：GentleTank/PluggableAI/Scripts/Decision/LookDecision.cs

方法一：

實現原理：(lookAngle / 2) / lookAccurte

　　很簡單，就是射多幾條角度平均的射線。能夠設置角度，精度（射線數量），來調節扇形區域的檢測。每條射線夾角是總夾角處於2，再除於精度。
　　

1. 默認是射出一條向前的射線，精度爲0。

 

 

2. 設置角度爲90，精度爲1，就會多出兩條相對正前方45度的射線。

 

 

3.設置精度爲2。

 

 

實現代碼

//
// LookDecision
//

//放射線檢測
private bool Look(StateController controller)
{
var defaultStats = controller.defaultStats;

//一條向前的射線
if (LookAround(controller, Quaternion.identity, Color.green))
return true;

//多一個精確度就多兩條對稱的射線,每條射線夾角是總角度除與精度
float subAngle = (defaultStats.lookAngle / 2) / defaultStats.lookAccurate;
for (int i = 0; i < defaultStats.lookAccurate; i++)
{
if (LookAround(controller, Quaternion.Euler(0, -1 * subAngle * (i + 1), 0), Color.green)
|| LookAround(controller, Quaternion.Euler(0, subAngle * (i + 1), 0), Color.green))
return true;
}

return false;
}

//射出射線檢測是否有Player
static public bool LookAround(StateController controller, Quaternion eulerAnger,Color DebugColor)
{
Debug.DrawRay(controller.eyes.position, eulerAnger * controller.eyes.forward.normalized * controller.defaultStats.lookRange, DebugColor);

RaycastHit hit;
if (Physics.Raycast(controller.eyes.position, eulerAnger * controller.eyes.forward, out hit, controller.defaultStats.lookRange) && hit.collider.CompareTag("Player"))
{
controller.chaseTarget = hit.transform;
return true;
}
return false;
}

最終效果

查找角度：90、精度：6，追殺角度1五、精度2。

 

 

• 紅坦克是查找時敵人發出的綠色射線；
• 綠坦克是追殺時發出紅色射線；
• 藍坦克在第一條默認射線就檢測到敵人，因此就不須要在添加額外角度射線。

   

   

  查找精度：50、追殺精度：10。

•  

   基本像個扇形了，並且性能沒有太大變化。

• 方法2：
  　　相對方法一，能夠說又省代碼，又省內存。缺點就是檢測扇形區域每一幀只有一個方向。
  　　原理：只用一條射線，每次調用的時候旋轉必定角度。若是一秒走30幀，那就是一秒能夠變化30次角度。通常來講也夠了。實現起來就至關簡單了。使用Mathf.Repeat來獲取角度就行了。

  //
  // LookDecision
  //

  [Range(0, 360)]
  public float angle = 90f; //檢測前方角度範圍
  [Range(0, 100)]
  public float distance = 25f; //檢測距離
  public float rotatePerSecond = 90f; //每秒旋轉角度

  //放射線檢測
  private bool Look(StateController controller)
  {
  if (LookAround(controller, Quaternion.Euler(0, -angle / 2 + Mathf.Repeat(rotatePerSecond * Time.time, angle), 0), distance, debugColor))
  return true;
  return false;
  }

•  

   上圖中射線實際上是一直在擺動的。

• 方法3：

  　　就是結合方法1和方法2了，多條線同時旋轉檢測，算是結合前二者的優勢了。

  　　原理就是在方法2基礎上，多加一層循環，即同一幀有多條線檢測，以下修改代碼。

• [Range(1, 50)]
  public float accuracy = 1f; //檢測精度

  private bool Look(StateController controller)
  {
  float subAngle = angle / accuracy; //每條射線須要檢測的角度範圍
  for (int i = 0; i < accuracy; i++)
  if (LookAround(controller, Quaternion.Euler(0, -angle / 2 + i * subAngle + Mathf.Repeat(rotatePerSecond * Time.time, subAngle), 0), distance, debugColor))
  return true;
  return false;
  }

•  

   

  說明：藍色坦克：攻擊了紅坦克。紅坦克就同時放出紅色坦克：巡邏時不知道被誰打了，同時放出四條黃色射線旋轉檢測，每條射線只要旋轉90°就能夠檢測完周圍360°。綠色坦克：發現了敵人，每次先直接射出一條正前方的紅線（由於攻擊時常常只須要這一條第一幀就抓到敵人），另一條就是旋轉的檢測射線。黃色坦克：正在巡邏。三條綠色同時旋轉，檢測角度爲90°，因此每條射線只要旋轉30°。