一蚯舱、準(zhǔn)備工作

1.創(chuàng)建項(xiàng)目

2.創(chuàng)建示例場(chǎng)景

a.創(chuàng)建3d ——Plane(地面)(0,0,0)和Sphere(游戲?qū)ο?(0,0.5,0)陆赋，Sphere添加拖尾組件TrailRenderer
b.創(chuàng)建腳本 MovingSphere ——該腳本掛載到Sphere上并添加Rigidboy組件

二拍柒、需求如下

1. 控制剛體球體的速度灯节。
   2.支持通過(guò)跳躍進(jìn)行垂直移動(dòng)汁掠。
   3.檢測(cè)地面及其角度史隆。
   4.沿斜坡移動(dòng)谣妻。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class MovingSphere : MonoBehaviour
{
    // 最大速度，通過(guò)Inspector面板調(diào)整勾拉，范圍0到100
    [SerializeField, Range(0f, 100f), Tooltip("最大速度")]
    private float maxSpeed = 10f;
    // 最大加速度鞠苟，通過(guò)Inspector面板調(diào)整，范圍0到100
    [SerializeField, Range(0f, 100f), Tooltip("最大加速度")]
    private float maxAcceleration = 10f;
    // 最大空中加速度熔酷，通過(guò)Inspector面板調(diào)整孤紧，范圍0到100
    [SerializeField, Range(0f, 100f), Tooltip("最大空氣加速度")]
    private float maxAirAcceleration = 1f;

    // 跳躍高度，通過(guò)Inspector面板調(diào)整拒秘，范圍0到10
    [SerializeField, Range(0f, 10f), Tooltip("跳躍高度")]
    private float jumpHeight = 2f;
    // 最大空中跳躍次數(shù)号显，通過(guò)Inspector面板調(diào)整臭猜，范圍0到5
    [SerializeField, Range(0, 5), Tooltip("最大空中跳躍次數(shù)")]
    private int maxAirJumps = 0;
    // 最大地面角度，通過(guò)Inspector面板調(diào)整押蚤，范圍0到90度
    [SerializeField, Range(0, 90), Tooltip("最大地面角度")]
    private float maxGroundAngle = 25;

    // 當(dāng)前速度
    Vector3 velocity;
    // 期望速度
    Vector3 desiredVelocity;

    // Rigidbody組件蔑歌，用于物理模擬
    Rigidbody body;
    // 是否需要跳起
    bool desiredJump;

    // 地面接觸點(diǎn)計(jì)數(shù)
    int groundContactCount;
    // 是否在地面上
    bool OnGround
    {
        get { return groundContactCount > 0; }
    }

    // 跳躍階段計(jì)數(shù)器
    int jumpPhase;

    // 地面法線與球體移動(dòng)方向的最小點(diǎn)積，用于判斷接觸角度
    float minGroundDotProduct;
    // 接觸點(diǎn)法線
    Vector3 contactNormal;

    // 當(dāng)Inspector面板中的值改變時(shí)調(diào)用
    private void OnValidate()
    {
        // 計(jì)算最大地面角度的余弦值
        minGroundDotProduct = Mathf.Cos(maxGroundAngle * Mathf.Deg2Rad);
    }

    // Awake在對(duì)象實(shí)例化時(shí)調(diào)用一次
    private void Awake()
    {
        // 獲取Rigidbody組件
        body = GetComponent<Rigidbody>();
        // 調(diào)用OnValidate以確保minGroundDotProduct被正確初始化
        OnValidate();
    }

    // 每幀調(diào)用
    void Update()
    {
        // 獲取玩家輸入
        Vector2 playerInput;
        playerInput.x = Input.GetAxis("Horizontal");
        playerInput.y = Input.GetAxis("Vertical");
        // 限制輸入向量的長(zhǎng)度為1
        playerInput = Vector2.ClampMagnitude(playerInput, 1f);

        // 根據(jù)輸入和最大速度計(jì)算期望速度
        desiredVelocity = new Vector3(playerInput.x, 0f, playerInput.y) * maxSpeed;

        // 如果按下跳躍鍵揽碘，則設(shè)置desiredJump為true
        desiredJump |= Input.GetButtonDown("Jump");

        // 根據(jù)地面接觸點(diǎn)數(shù)調(diào)整球體顏色（僅作為示例）
        GetComponent<Renderer>().material.SetColor("_Color", Color.white * (groundContactCount * 0.25f));
    }

    // FixedUpdate用于物理更新次屠，每固定時(shí)間間隔調(diào)用一次
    private void FixedUpdate()
    {
        // 更新?tīng)顟B(tài)信息
        UpdateState();
        // 根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)調(diào)整速度
        AdjustVelocity();

        // 如果需要跳躍，則執(zhí)行跳躍動(dòng)作
        if (desiredJump)
        {
            desiredJump = false;
            Jump();
        }
        // 應(yīng)用新速度
        body.velocity = velocity;
        // 清除狀態(tài)信息雳刺，為下一幀準(zhǔn)備
        ClearState();
    }

    // 碰撞開(kāi)始和持續(xù)時(shí)調(diào)用
    private void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        EvaluateCollision(collision);
    }
    private void OnCollisionStay(Collision collision)
    {
        EvaluateCollision(collision);
    }

    // 清除狀態(tài)信息
    void ClearState()
    {
        groundContactCount = 0;
        contactNormal = Vector3.zero;
    }

    // 根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)和期望狀態(tài)調(diào)整速度
    void AdjustVelocity()
    {
        // 計(jì)算接觸平面的X軸和Z軸方向
        Vector3 xAxis = ProjectOnContactPlane(Vector3.right).normalized;
        Vector3 zAxis = ProjectOnContactPlane(Vector3.forward).normalized;

        // 計(jì)算當(dāng)前速度在X軸和Z軸上的分量
        float currentX = Vector3.Dot(velocity, xAxis);
        float currentZ = Vector3.Dot(velocity, zAxis);

        // 根據(jù)是否在地面上選擇加速度
        float acceleration = OnGround ? maxAcceleration : maxAirAcceleration;
        // 計(jì)算每幀最大速度變化量
        float maxSpeedChange = acceleration * Time.deltaTime;

        // 計(jì)算新的X軸和Z軸速度分量
        float newX = Mathf.MoveTowards(currentX, desiredVelocity.x, maxSpeedChange);
        float newZ = Mathf.MoveTowards(currentZ, desiredVelocity.z, maxSpeedChange);

        // 更新速度
        velocity += xAxis * (newX - currentX) + zAxis * (newZ - currentZ);
    }

    // 將向量投影到接觸平面上
    Vector3 ProjectOnContactPlane(Vector3 vector)
    {
        return vector - contactNormal * Vector3.Dot(vector, contactNormal);
    }

    // 更新?tīng)顟B(tài)信息劫灶，包括速度和接觸信息
    void UpdateState()
    {
        // 獲取當(dāng)前速度
        velocity = body.velocity;
        // 如果在地面上，重置跳躍階段和更新接觸法線
        if (OnGround)
        {
            jumpPhase = 0;
            if (groundContactCount > 0)
            {
                contactNormal.Normalize();
            }
        }
        else
        {
            // 如果不在地面上掖桦，將接觸法線設(shè)置為向上方向
            contactNormal = Vector3.up;
        }
    }

    // 根據(jù)碰撞信息更新地面接觸點(diǎn)和法線
    void EvaluateCollision(Collision collision)
    {
        for (int i = 0; i < collision.contactCount; i++)
        {
            Vector3 normal = collision.GetContact(i).normal;
            // 如果法線與Y軸的夾角小于最大地面角度本昏，則認(rèn)為是地面接觸
            if (normal.y >= minGroundDotProduct)
            {
                groundContactCount += 1;
                contactNormal += normal;
            }
        }
    }

    // 執(zhí)行跳躍動(dòng)作
    void Jump()
    {
        // 如果在地面上或者跳躍次數(shù)未超過(guò)限制，則執(zhí)行跳躍
        if (OnGround || jumpPhase < maxAirJumps)
        {
            jumpPhase += 1;
            // 計(jì)算跳躍速度
            float jumpSpeed = Mathf.Sqrt(-2f * Physics.gravity.y * jumpHeight);
            float alignedSpeed = Vector3.Dot(velocity, contactNormal);
            // 如果球體已經(jīng)向上移動(dòng)滞详，則減少跳躍速度
            if (alignedSpeed > 0f)
            {
                jumpSpeed = Mathf.Max(jumpSpeed - velocity.y, 0f);
            }
            // 添加跳躍速度到當(dāng)前速度上
            velocity += contactNormal * jumpSpeed;
        }
    }
}