Unity笔记(九)——画线功能Linerenderer、范围检测、射线检测

发布于：2025-09-02 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

写在前面：

写本系列(自用)的目的是回顾已经学过的知识、记录新学习的知识或是记录心得理解，方便自己以后快速复习，减少遗忘。这里只记录代码知识。

十一、画线功能Linerenderer

画线功能Linerenderer是Unity提供的画线脚本，创建一个空物体，在Inspector页面添加Line Renderer脚本，即可开启画线功能。面板里有一系列参数，用于控制画线等，这里仅对代码控制面板参数进行介绍。

我们可以使用之前学过的创建物体并挂载脚本的方法来创建line物体并为其挂载Line Renderer脚本：GameObject line = new GameObject();
       line.name = "Line";
       LineRenderer lineRenderer = line.AddComponent<LineRenderer>();

接着我们就可以使用一系列API来设置线条的参数：

是否设置线条首尾相连：lineRenderer.loop = true;表示首位相连，false不会自动首尾相连。

设置线条的开始结束宽：

     lineRenderer.startWidth = 0.02f;设置线条开始的宽为0.02
     lineRenderer.endWidth = 0.02f;设置线条的结束宽为0.02

设置线条的开始结束颜色：
    lineRenderer.startColor = Color.white;设置线条开始颜色为白色
    lineRenderer.endColor = Color.red;设置线条结束颜色为红色

设置线条材质：
    m = Resources.Load<Material>("M");动态加载线条材质
    lineRenderer.material = m;设置线条材质

设置线条中的点：
    lineRenderer.positionCount = 4; 设置线条有4个点
    lineRenderer.SetPositions(new Vector3[] { new Vector3(0, 0, 0),
                                              new Vector3(0, 0, 5),
                                              new Vector3(5, 0, 5)});批量设置三个点

    lineRenderer.SetPosition(3, new Vector3(5, 0, 0));单独设置索引为3的点(第四个点)

设置世界坐标系：即是否随对象移动而移动
    lineRenderer.useWorldSpace = false;当设置世界坐标系为false时，线条会跟随对象移动而移动，反之不会

 设置线段是否受光的影响：若设置为true，会接收光的数据进行着色器计算
    lineRenderer.generateLightingData = true;

private Material m;

void Start()
{
    //动态添加一个线段
    GameObject line = new GameObject();
    line.name = "Line";
    LineRenderer lineRenderer = line.AddComponent<LineRenderer>();

    //首尾相连
    lineRenderer.loop = true;

    //开始结束宽
    lineRenderer.startWidth = 0.02f;
    lineRenderer.endWidth = 0.02f;

    //开始结束颜色
    lineRenderer.startColor = Color.white;
    lineRenderer.endColor = Color.red;

    //设置材质
    m = Resources.Load<Material>("M");
    lineRenderer.material = m;

    //设置点
    lineRenderer.positionCount = 4;
    lineRenderer.SetPositions(new Vector3[] { new Vector3(0, 0, 0),
                                              new Vector3(0, 0, 5),
                                              new Vector3(5, 0, 5)});

    lineRenderer.SetPosition(3, new Vector3(5, 0, 0));

    //是否设置世界坐标系，即是否随对象移动而移动
    lineRenderer.useWorldSpace = false;

    //让线段受光的影响，会接收光的数据进行着色器计算
    lineRenderer.generateLightingData = true;
}

十二、核心系统

1、范围检测

范围检测主要用于瞬时的碰撞检测。想要被范围检测到的对象，必须具备碰撞器。范围检测相关API，只有当真正执行该句代码时，进行一次范围检测，它是瞬时的。并且，它不会真正产生一个碰撞器，只是碰撞判断计算而已。

(1)盒状范围检测

盒装范围检测使用的API是：Physics.OverlapBox()。

括号内表示位置的参数有三个：参数一，立方体中心点；参数二，立方体三边大小的一半；参数三，立方体的角度。参数一、二均为Vector3类型变量，参数三为一个四元数。

可选传入的其他参数有两个：参数四，检测指定层级，不填检测所有层；参数五，是否忽略触发器。其中，UseGlobal使用全局设置、Collide检测触发器、IIgnore忽略触发器，不填默认使用UseGlobal。

现在解释一下这两个参数：

首先是参数四检测指定层级，该参数需要传入的是指定层级的编号的二进制。将层级名转为十进制编号使用API：LayerMask.NameToLayer()，在括号内传入层级的名字，例如LayerMask.NameToLayer("UI")，输出的就是一个int值，表示UI层级十进制编号。

那么层级二进制是如何编号的呢？这里需要补充一下。Unity中层级最多设置32层，int值刚好是32bit，也就是由32位二进制组成。

层级0：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

层级1：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

....

层级31：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

我们需要将通过LayerMask.NameToLayer()得到的十进制数左移构建二进制数，这样每一个编号的层级都是对应位为1的2进制数。我们通过位运算可以选择想要检测的层级。好处是一个int就可以表示所有想要检测的层级信息。

那么参数四可以这样传入：1 << LayerMask.NameToLayer("UI")，解释一下就是，1的二进制为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001，UI是层级5，左移五位就为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000。那么，当你希望可以检测多个层级时，就可以用与运算：1 << LayerMask.NameToLayer("UI") | 1 << LayerMask.NameToLayer("Default")

现在来介绍参数五：参数五使用QueryTriggerInteraction，可以通过点来选择是否忽略触发器： 传入QueryTriggerInteraction.UseGlobal表示使用全局触发器设置。全局触发器设置的查看方式是：Edit——Project Settings

返回值：在该范围内的触发器(得到了对象的触发器就可以得到对象的所有信息)。下面是代码实例：

void Start()
{
    //盒状范围检测
    Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(Vector3.zero, Vector3.one, 
        Quaternion.AngleAxis(45, Vector3.up),
        1 << LayerMask.NameToLayer("UI") | 
        1 << LayerMask.NameToLayer("Default"),
        QueryTriggerInteraction.UseGlobal);

    for(int i = 0; i < colliders.Length; i++)
    {
        print(colliders[i].gameObject.name);
    }
}

这样，就创建了一个盒状范围检测器，当有物体进入这个范围时，就会瞬间检测碰撞。

此外，盒装检测器还可以使用另外一个API：

void Start()
{
    if(Physics.OverlapBoxNonAlloc(Vector3.zero, Vector3.one, colliders)!= 0)
    {

    }
}

Physics.OverlapBoxNonAlloc()，与先前所说的API不同的是，Physics.OverlapBoxNonAlloc()必须传入的第三个参数是一个数组，它会直接将在该范围内的触发器填入这个数组，返回该数组的长度(触发器个数)。

(2)球状范围检测

和(1)几乎一致：
参数一，中心点位置；参数二，球半径；参数三，检测对应层级；参数四，是否忽略触发器。

返回值：在该范围内的触发器

void Start()
{
    colliders = Physics.OverlapSphere(Vector3.zero, 5,
        1 << LayerMask.NameToLayer("Default"),
        QueryTriggerInteraction.UseGlobal);

    if(Physics.OverlapSphereNonAlloc(Vector3.zero, 5, colliders)!=0)
    {

    }
}

(2)胶囊范围检测

和(1)几乎一致：

参数一，半圆中心点1；参数二，半圆中心点2；参数三，半径；参数四，检测对应层级；参数五，是否忽略触发器。

半圆中心点1、2如图：

返回值：在该范围内的触发器

void Start()
{
    colliders = Physics.OverlapCapsule(Vector3.zero, 
        Vector3.up, 1, 1 << LayerMask.NameToLayer("Default"),
        QueryTriggerInteraction.UseGlobal);

    if(Physics.OverlapCapsuleNonAlloc(Vector3.zero,Vector3.up, 1,colliders) !=0)
    {

    }
}

2、射线检测

射线检测，在FPS游戏中有重要意义。例如枪发射子弹时，其实是进行了射线检测。”发出“一条射线，检测射线碰撞到的物体，并进行判定。

(1)射线

可以使用Ray r = new Ray()直接创建一条射线，其中参数一是起点，参数二是方向。射线创建完成后，通过r.origin可以获得起点，r.direction可以获得方向。

void Start()
{
    Ray r = new Ray(Vector3.right, Vector3.forward);

    print(r.origin);

    print(r.directi
}

此外，这里还有另一种创建射线的方式，利用API：ScreenPointToRay()可以将屏幕坐标转化为射线。例如希望创建摄像机发射出的射线，得到一条从屏幕位置作为起点，摄像机视口方向为方向的射线：

void Start()
{
    Ray r2 = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
}

(2)碰撞检测函数

射线检测也是瞬时的，执行代码时进行一次射线检测。

①最原始的射线检测

最原始的射线检测是使用API：Physics.Raycast()，括号内可以传入多个参数。参数一，射线；参数二，检测的最大距离，超出这个距离不会检测；参数三，检测指定层级；参数四，是否忽略触发器。

返回值：bool,如果碰撞到对象 返回true

void Start()
{
    Ray r3 = new Ray(Vector3.zero, Vector3.forward);

    if(Physics.Raycast(r3, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
                    QueryTriggerInteraction.UseGlobal))
    {
        print("碰撞到了对象");
    }
}

此外，也可以不传入射线，直接传入射线的起点和方向：

void Start()
{ 
    if (Physics.Raycast(Vector3.zero, Vector3.forward, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"),
                    QueryTriggerInteraction.UseGlobal))
    {
        print("碰撞到了对象2");
    }
}
②能获取相交的单个对象的射线检测

①提到的射线检测只能得到射线是否碰到了对象，不能获得对象信息。若是想获得对象信息，需要先创建一个RaycastHit变量来存储射线碰撞到的对象：RaycastHit hitInfo;

在API，Physics.Raycast()中，传入的第二个参数需要是out hitInfo，用于存储得到的碰撞对象。用out的原因是，out可以使传入的参数不需要赋值，等代码逻辑进行赋值即可。第一个参数仍然是射线。第三个参数及之后的参数不变。

得到对象后，就可以得到碰撞对象的一系列信息，都列在如下代码中：

void Start()
{
    RaycastHit hitInfo;

    if(Physics.Raycast(r3, out hitInfo, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"), QueryTriggerInteraction.UseGlobal))
    {
        print("碰到了对象，得到了信息");

        //碰撞器信息
        print(hitInfo.collider.gameObject.name);

        //碰撞到的点
        print(hitInfo.point);

        //法线信息
        print(hitInfo.normal);

        //得到碰撞到的对象的位置
        print(hitInfo.transform.position);

        //得到碰撞到的对象离自己的距离
        print(hitInfo.distance);
    }
}

同样的，也可以不传入射线，直接传入射线的起点和方向：

void Start()
{
    RaycastHit hitInfo;

    if (Physics.Raycast(Vector3.zero, Vector3.forward, out hitInfo, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"), QueryTriggerInteraction.UseGlobal))
    {

    }
}
③获取碰撞到的多个对象

射线碰到的对象可能不止一个，因此就需要获取多个对象。获取多个对象的API是：Physics.RaycastAll()，和之前相似，传入多个参数：射线、检测距离、检测层级、是否忽略触发器。返回值是一个RaycastHit数组：

void Start()
{
    RaycastHit[] hits = Physics.RaycastAll(r3, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"), QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
    for(int i = 0; i < hits.Length; i++)
    {
        print("碰到的所有物体，名字分别是:" + hits[i].collider.gameObject.name);
    }
}

同样的，不传入射线，直接传入起点和方向也可以：

void Start()
{
    hits = Physics.RaycastAll(Vector3.zero, Vector3.forward, 1000, 1 << LayerMask.NameToLayer("Monster"), QueryTriggerInteraction.UseGlobal);
}

至此，基础部分结束了。

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