Unity射线的使用

一、射线的定义

射线是3D世界中从一个点向一个特定方向发射的一条无终点的线。当射线在发射轨迹中与其他物体发生碰撞时，它将停止发射。

二、射线的用途

在Unity中，射线的应用范围较为广泛，主要用于碰撞检测（例如，判断子弹飞行是否击中目标）、角色移动等场景。

三、相关API

1. Camera.main.ScreenPointToRay(Vector3 pos)

该方法返回一条射线 Ray，此射线从摄像机出发，指向屏幕上指定的一个点。

2. Camera.main.ViewportPointToRay(Vector3 pos)

该方法同样返回一条射线 Ray，不过这条射线是从摄像机出发，指向视口（视口之外无效）指定的一个点。

3. Ray 射线类

Ray 类用于表示射线，可通过它来定义射线的起始点和方向。

4. RaycastHit 光线投射碰撞信息

RaycastHit 类用于存储射线与物体碰撞后的相关信息，如碰撞点、碰撞物体的 transform、rigidbody 等。

5. Physics.Raycast 系列方法

方法一：bool Physics.Raycast(Vector3 origin, Vector3 direction, float distance, int layerMask)

当光线投射与任何碰撞器交叉时返回 true，否则返回 false。

方法二：bool Physics.Raycast(Ray ray, Vector3 direction, RaycastHit out hit, float distance, int layerMask)

在场景中投下一条可与所有碰撞器碰撞的光线，并返回碰撞的细节信息。

方法三：bool Physics.Raycast(Ray ray, float distance, int layerMask)

当光线投射与任何碰撞器交叉时返回 true，否则返回 false。

方法四：bool Physics.Raycast(Vector3 origin, Vector3 direction, RaycastHit out hit, float distance, int layerMask)

当光线投射与任何碰撞器交叉时返回 true，否则返回 false。

注意：如果从一个球型体的内部到外部用光线投射，返回值为 false。

参数理解

• origin：在世界坐标中射线的起始点。
• direction：射线的方向。
• distance：射线的长度。
• hit：使用C#中 out 关键字传入一个空的碰撞信息类，碰撞后会对其进行赋值。通过该参数可以得到碰撞物体的 transform、rigidbody、point 等信息。
• layerMask：只选定 Layermask 层内的碰撞器，忽略其它层内的碰撞器，实现选择性的碰撞。

6. RaycastHit[] RaycastAll(Ray ray, float distance, int layerMask)

投射一条光线并返回所有碰撞信息，即返回一个 RaycastHit[] 结构体。

四、示例代码

示例一：基本射线检测

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class RayTest : MonoBehaviour {
// 主摄像机
private Camera mainCrma;
// 碰撞信息
private RaycastHit objhit;
// 射线
private Ray _ray;

// 初始化
void Start () {
mainCrma = Camera.main;
}

void Update () {
if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
// 从摄像机发出一条射线，指向点击的坐标
_ray = mainCrma.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
// 显示一条射线，只有在Scene视图中才能看到
Debug.DrawLine(_ray.origin, objhit.point, Color.red, 2);
if (Physics.Raycast(_ray, out objhit, 100)) {
GameObject gameObj = objhit.collider.gameObject;
Debug.Log("Hit objname: " + gameObj.name + " Hit objlayer: " + gameObj.layer);
}
}
}
}

示例二：使用 layerMask 参数

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class LayerMaskTest : MonoBehaviour {
// 主摄像机
private Camera mainCrma;
// 碰撞信息
private RaycastHit objhit;
// 射线
private Ray _ray;
// 层掩码
private LayerMask mask;

// 初始化
void Start () {
mainCrma = Camera.main;
// 实例化mask到cube这个自定义的层级之上
mask = 1 << (LayerMask.NameToLayer("cube"));
}

void Update () {
if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
// 从摄像机发出一条射线，指向点击的坐标
_ray = mainCrma.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
// 划出射线，只有在Scene视图中才能看到
Debug.DrawLine(_ray.origin, objhit.point, Color.red, 2);
if (Physics.Raycast(_ray, out objhit, 100, mask.value)) {
GameObject gameObj = objhit.collider.gameObject;
Debug.Log("Hit objname: " + gameObj.name + " -- Hit objlayerName: " + LayerMask.LayerToName(10));
}
}
}
}

layerMask 参数使用说明

• 1 << 10：打开第10层。
• ~(1 << 10)：打开除了第10层之外的所有层。
• ~(1 << 0)：打开所有的层。
• (1 << 10) | (1 << 8)：打开第10层和第8层。