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Unity中的车辆控制
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Unity3D的车辆控制
车轮碰撞器WheelCollider的属性控制车辆刹车
WheelCollider（车轮碰撞器）是一种特殊的地面车辆碰撞器，它具有内置的碰撞检测、车轮物理引擎和一个基于滑移的轮胎摩擦模型。WheelCollider是专门为有轮子的车辆所做的设计。此处把坦克作为车辆来实现坦克的车辆碰撞和车辆运动。
车轮碰撞器
在添加轮子时，给车辆（此处是坦克整体tank）添加碰撞器Rigidbody，且坦克较重，需要在Rigidbody中调整坦克的质量（Mass属性，这里调整为300），如下图：
WheelCollider是用Unity3D制作汽车类型游戏的关键所在，它不仅可以模拟轮子的碰撞过程，还模拟了汽车的悬挂系统、引擎系统、轮胎摩擦等汽车的关键物理特性。WheelCollider的属性及说明见下表： 属性说明mass车轮的质量radius轮子半径suspensionDistance车轮悬挂的最大延长距离center轮子的中心位置（相对于本地坐标系）suspensionSpring车轮悬挂的参数，通过添加弹簧和阻尼力，悬挂试图达到的目标位置forwardFriction在车轮指向方向上的摩擦力的属性sidewaysFriction轮胎侧面方向上的摩擦力的属性车轮是由motorTorque、brakeTorque和steerAngle属性控制的，它们的含义见下表： 属性或方法说明motorTorque在轮轴上的电机力矩brakeTorque刹车的力矩steerAngle车轮转向角度一般来说，重心、悬挂系统和轮胎（摩擦力属性）对汽车的性能有着很大的影响。 重心：由于车辆的重心通常不是车的中心位置，若要得到更真实的效果，可以通过代码设置Rigidbody.centerOfMass来调整重心位置。悬挂系统：车的悬挂系统可以增强轮胎和路面的摩擦。下面是与悬挂系统有关的参数及说明： 属性或方法说明spring悬挂弹簧。该值决定了 悬挂弹簧的刚性，把它设得很高可以使弹簧很软，所以车轮将有更大的震动范围，把它设得很小，将使悬挂很硬damper悬挂阻尼器，可以使弹簧震动变得平滑targetPosition目标位置。静止状态下悬挂的距离，0表示充分伸展弹簧，1表示充分压缩弹簧 轮胎摩擦力：Forward Friction是前后方向的摩擦力属性，影响motorTorque和brakeTorque的效果。Sideways Friction是左右方向的摩擦力属性，影响steerAngle的效果。下面是与摩擦力相关的参数及说明： 参数说明extremumSlip滑动极值点（默认为1）exyremumValue滑动极值的力（默认为20000）asymptoteSlip渐近线滑动点（默认为2）asymptoteValue渐近线滑动上的力（默认为10000）stiffness用于extremumValue和asymptoteValue值的倍数（默认为1） 控制车辆汽车的前轮和后轮分别悬挂在两条轴上，每条轴上两个轮子的步调是一致的。新建名为AxleInfo的Script脚本，添加代表车轴信息的AxleInfo类，（此处的炮管可参见前面的博客）代码如下： using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; [System.Serializable] //代表串行化，添加该标记的目的在于，使类成员可以在属性面板中显示 public class AxleInfo { public WheelCollider leftWheel; public WheelCollider rightWheel; public bool motor; public bool steering; }编写名为tank的Script脚本拖到坦克上，代码如下： using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; public class Tank : MonoBehaviour { //炮塔 public Transform turret; //炮塔旋转速度 private float turretRotSpeed = 0.5f; //炮管 public Transform gun; //炮管的旋转范围 private float maxRoll = 10f; private float minRoll = -4f; //炮塔炮管目标角度 private float turretRotTarget = 0; private float turretRollTarget = 0; //轮轴 public List axleInfos; //马力和最大马力 private float motor = 0; public float maxMotorTorque; //制动和最大制动 private float brakeTorque = 0; public float maxBrakeTorque = 100; //转向角和最大转向角 private float steering = 0; public float maxSteeringAngle; //开始时执行 void Start() { //获取炮塔 turret = transform.Find("turret"); //获取炮塔 gun = turret.Find("gun"); } //每帧执行一次 void Update() { //玩家控制操作 PlayerCtrl(); //遍历车轴 foreach(AxleInfo axleInfo in axleInfos) { //转向 if (axleInfo.steering) { axleInfo.leftWheel.steerAngle = steering; axleInfo.rightWheel.steerAngle = steering; } //马力 if (axleInfo.motor) { axleInfo.leftWheel.motorTorque = motor; axleInfo.rightWheel.motorTorque = motor; } //制动 if (true) { axleInfo.leftWheel.brakeTorque = brakeTorque; axleInfo.rightWheel.brakeTorque = brakeTorque; } } //炮塔炮管旋转 TurretRotation(); TurretRoll(); } //炮塔旋转 public void TurretRotation() { if (Camera.main == null) return; if (turret == null) return; //归一化角度 float angle = turret.eulerAngles.y - turretRotTarget; if (angle turretRotSpeed && angle 180 && angle //马力和转向角 motor = maxMotorTorque * Input.GetAxis("Vertical"); steering = maxSteeringAngle * Input.GetAxis("Horizontal"); //炮管炮塔角度 turretRotTarget = Camera.main.transform.eulerAngles.y; turretRollTarget = Camera.main.transform.eulerAngles.x; } }最后设置tank模型的AxleInfos的size设置为2（前后两条车轴），并将4个WheelCollider拖入其中，设置为后驱，如下图：
玩家按下后退键时，是刹车还是后退。可以使用车轮碰撞器的rpm（转速）属性判断。如果转速大于某个值（这里取5），可以视为坦克前进，小于某个值（这里取-5）为后退，转速为0则表示静止，而不单单根据后退键来看。修改PlayerCtrl，代码如下： public void PlayerCtrl() { //马力和转向角 motor = maxMotorTorque * Input.GetAxis("Vertical"); steering = maxSteeringAngle * Input.GetAxis("Horizontal"); //制动 brakeTorque = 0; foreach(AxleInfo axlenInfo in axleInfos) { //前进时，按下“下”键 if (axlenInfo.leftWheel.rpm > 5 && motor |
在坦克模型下建立名为PhysicalBody的空物体，用于存放坦克的碰撞器组件。再在PhysicalBody里添加wheelL1、wheelL2、wheelR1、wheelR2这4个空物体代表坦克的四个轮子。在PhysicalBody里添加2个名为collider的空物体，用于给坦克添加碰撞器（坦克车身有上下两部分，故添加2个collider），此时坦克层次模型如下图： 
给2个collider添加BoxCollider组件（Component --> Physics --> Box Collider），然后点击collider的属性面板的Edit Collider调整位置和大小。再给4个轮子分别添加WheelCollider（Component --> Physics --> WheelCollider），调整位置和大小，注意轮子的位置、大小、角度的细微差别会影响物理性能，所以要根据Transform的数值进行调整。L1表示左前轮，L2表示左后轮，R1表示右前轮，R2表示右后轮。最后调整结果见下图：
选择坦克的4个WheelCollider，调整参数，可以得到更好的体验，见下图： 
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