Come risolvere il problema di controllo al suolo?


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Ho notato un problema nel controllo a terra del controller di terza persona di Unity.

Il controllo a terra dovrebbe rilevare se il giocatore è in piedi o meno a terra. Lo fa inviando un raggio sotto il giocatore.

Tuttavia, se il giocatore si trova in cima e nel mezzo di due caselle e c'è uno spazio tra queste caselle, allora il raggio spara nella fessura e il giocatore pensa di non essere in contatto con il terreno, che assomiglia a questo:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

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Non riesco a muovermi. Puoi vedere chiaramente che il raggio è nello spazio vuoto e quindi l'albero di fusione in volo dell'animatore del giocatore è attivo.

Qual è il modo migliore per risolvere questo problema?

Stavo pensando di sparare più raggi, della stessa origine ma con angoli diversi. E OnGrounddovrebbe essere vero solo se l'X% di questi raggi colpisce il "terreno". O c'è un modo migliore?

Risposte:


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I raggi multipli funzionano bene nella maggior parte dei casi, come descritto nell'altra risposta.

Puoi anche usare un controllo più ampio, come uno sferecast o un boxcast. Questi usano lo stesso concetto di un raycast, ma con una primitiva geometrica che ha un po 'di volume, quindi non può scivolare in crepe più strette di quanto il tuo personaggio potrebbe cadere. Cattura anche il caso menziona Ombre nella pioggia, in cui il tuo personaggio si trova su una stretta pipa che potrebbe perdersi in un raggio di raggi su ogni lato di esso.

Un collider di trigger che sporge appena un po 'sotto la parte inferiore del collider del tuo personaggio può svolgere un compito simile. Come la sfera del cast, ha una certa larghezza per rilevare il terreno su entrambi i lati di uno spazio. Qui useresti OnTriggerEnter per rilevare quando questo sensore di terra è entrato in contatto con il suolo.


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Ottima risposta come sempre, ma questo metodo non è "più pesante" in termini di prestazioni? Suppongo che in questo modo Unity debba calcolare le intersezioni con il cast sfera / scatola e il terreno, quindi ... i raycast non sono un modo più performante per farlo?

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Non a rigor di termini. Uno sferecast è matematicamente abbastanza simile a un raycast: possiamo considerarlo come un singolo punto di spostamento, ma con un offset di "spessore". Nella mia profilazione costa solo circa un 30-50% in più per controllare una sfera completa invece di un singolo raggio in media. Ciò significa che sparare una sfera invece di due raggi può essere un risparmio netto nelle prestazioni fino al ~ 25%. È improbabile che faccia una grande differenza in entrambi i casi per brevi controlli che stai eseguendo solo poche volte in un frame, ma puoi sempre convalidarlo profilando un paio di opzioni.
DMGregory

Il controllo delle sfere è sicuramente la strada da percorrere con un collezionista di capsule su un avatar.
Stephan,

Esiste una funzione di debug per questo? ad esempio come Debug.DrawLine? È difficile da visualizzare, non riesco a scrivere la sceneggiatura.
Nero

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@ Nero potremmo sempre scrivere la nostra routine di visualizzazione usando Debug.DrawLine come blocco predefinito. :)
DMGregory

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Onestamente penso che l'approccio dei "raggi multipli" sia una buona idea. Non li avrei sparati ad angolo, invece avrei compensato i raggi, qualcosa del genere:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Il giocatore è lo stickman blu; Le frecce verdi rappresentano i raggi aggiuntivi, mentre i punti arancioni (RaycastHits) sono i punti in cui i due raggi colpiscono le caselle.

Idealmente i due raggi verdi dovrebbero essere posizionati proprio sotto i piedi del giocatore, al fine di ottenere la massima precisione per verificare se il giocatore è a terra o meno;)


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Non funziona stando su bordi o oggetti sottili (come tubi). È sostanzialmente la versione a forza bruta dello stesso approccio imperfetto. Se lo userai comunque, assicurati che il pedone scivoli dai bordi facendolo scorrere verso l'origine del raggio mancante (per ciascuno di essi, e solo se ce ne sono almeno alcuni).
Ombre nella pioggia,

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Avrai bisogno di almeno 3 con questo approccio per evitare che entrambi i raggi saltino nella fessura se affrontano la direzione "fortunata".
Stephan,

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In un gioco per PS2 su cui ho lavorato, ho fatto 25 lanci di sfere verso il basso ogni fotogramma (in uno schema a griglia 5x5 sotto il giocatore), solo per determinare dove si trovava il terreno sotto il giocatore. Forse è stato un po 'assurdo, ma se potessimo permetterci di farlo su una PS2, puoi permetterti di usare alcuni test extra di collisione su macchine moderne. :)
Trevor Powell,

@TrevorPowell sì, quando ho detto "più pesante" sulle prestazioni intendevo "" "" più pesante "" "" perché sapevo che non avrebbe avuto un grande impatto sul gioco, ma volevo comunque sapere qual era il più efficace modo per farlo :)

2
(In tutta onestà, da allora non sono mai stato in grado di usare così tanti test di collisione; quel motore di gioco PS2 aveva raycast / sfercast velocissimi, e vorrei sapere come è riuscito). Ma avere un sacco di sferecast era fantastico; significava che potevo rilevare le scogliere e le altre caratteristiche del terreno, per essere un po 'più intelligente rispetto all'altezza a cui il giocatore dovrebbe stare.
Trevor Powell,

1

Penso di averlo risolto cambiando Physics.Raycastin Physics.SphereCastnella sceneggiatura ThirdPersonCharacter.cs. Ma ha ancora bisogno di essere testato.

bool condition = Physics.SphereCast(
    m_Capsule.transform.position + m_Capsule.center + (Vector3.up * 0.1f),
    m_Capsule.height / 2,
    Vector3.down, 
    out hitInfo,
    m_GroundCheckDistance
);

Ho anche dovuto commentare questa riga che stava cambiando il m_GroundCheckDistancevalore, altrimenti ci sono stati alcuni strani scorrimenti su alcuni modelli:

    void HandleAirborneMovement()
    {
        // apply extra gravity from multiplier:
        Vector3 extraGravityForce = (Physics.gravity * m_GravityMultiplier) - Physics.gravity;
        m_Rigidbody.AddForce(extraGravityForce);

        //m_GroundCheckDistance = m_Rigidbody.velocity.y < 0 ? m_OrigGroundCheckDistance : 0.01f;
    }

E ho cambiato m_GroundCheckDistance = 0.1f;in m_GroundCheckDistance = m_OrigGroundCheckDistance;:

    void HandleGroundedMovement(bool crouch, bool jump)
    {
        // check whether conditions are right to allow a jump:
        if (jump && !crouch && m_Animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Grounded"))
        {
            // jump!
            m_Rigidbody.velocity = new Vector3(m_Rigidbody.velocity.x, m_JumpPower, m_Rigidbody.velocity.z);
            m_IsGrounded = false;
            m_Animator.applyRootMotion = false;
            m_GroundCheckDistance = m_OrigGroundCheckDistance;
        }
    }

Intero script:

using UnityEngine;

namespace UnityStandardAssets.Characters.ThirdPerson
{
    [RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
    [RequireComponent(typeof(CapsuleCollider))]
    [RequireComponent(typeof(Animator))]
    public class ThirdPersonCharacter : MonoBehaviour
    {
        [SerializeField] float m_MovingTurnSpeed = 360;
        [SerializeField] float m_StationaryTurnSpeed = 180;
        [SerializeField] float m_JumpPower = 12f;
        [Range(1f, 4f)][SerializeField] float m_GravityMultiplier = 2f;
        [SerializeField] float m_RunCycleLegOffset = 0.2f; //specific to the character in sample assets, will need to be modified to work with others
        [SerializeField] float m_MoveSpeedMultiplier = 1f;
        [SerializeField] float m_AnimSpeedMultiplier = 1f;
        [SerializeField] float m_GroundCheckDistance = 0.1f;

        Rigidbody m_Rigidbody;
        Animator m_Animator;
        bool m_IsGrounded;
        float m_OrigGroundCheckDistance;
        const float k_Half = 0.5f;
        float m_TurnAmount;
        float m_ForwardAmount;
        Vector3 m_GroundNormal;
        float m_CapsuleHeight;
        Vector3 m_CapsuleCenter;
        CapsuleCollider m_Capsule;
        bool m_Crouching;


        void Start()
        {
            m_Animator = GetComponent<Animator>();
            m_Rigidbody = GetComponent<Rigidbody>();
            m_Capsule = GetComponent<CapsuleCollider>();
            m_CapsuleHeight = m_Capsule.height;
            m_CapsuleCenter = m_Capsule.center;

            m_Rigidbody.constraints = RigidbodyConstraints.FreezeRotationX | RigidbodyConstraints.FreezeRotationY | RigidbodyConstraints.FreezeRotationZ;
            m_OrigGroundCheckDistance = m_GroundCheckDistance;
        }

        public void Move(Vector3 move, bool crouch, bool jump)
        {

            // convert the world relative moveInput vector into a local-relative
            // turn amount and forward amount required to head in the desired
            // direction.
            if (move.magnitude > 1f) move.Normalize();

            move = transform.InverseTransformDirection(move);
            CheckGroundStatus();
            move = Vector3.ProjectOnPlane(move, m_GroundNormal);
            m_TurnAmount = Mathf.Atan2(move.x, move.z);
            m_ForwardAmount = move.z;

            ApplyExtraTurnRotation();

            // control and velocity handling is different when grounded and airborne:
            if (m_IsGrounded) {
                HandleGroundedMovement(crouch, jump);
            } else {
                HandleAirborneMovement();
            }

            ScaleCapsuleForCrouching(crouch);
            PreventStandingInLowHeadroom();

            // send input and other state parameters to the animator
            UpdateAnimator(move);


        }

        void ScaleCapsuleForCrouching(bool crouch)
        {
            if (m_IsGrounded && crouch)
            {
                if (m_Crouching) return;
                m_Capsule.height = m_Capsule.height / 2f;
                m_Capsule.center = m_Capsule.center / 2f;
                m_Crouching = true;
            }
            else
            {
                Ray crouchRay = new Ray(m_Rigidbody.position + Vector3.up * m_Capsule.radius * k_Half, Vector3.up);
                float crouchRayLength = m_CapsuleHeight - m_Capsule.radius * k_Half;
                if (Physics.SphereCast(crouchRay, m_Capsule.radius * k_Half, crouchRayLength, Physics.AllLayers, QueryTriggerInteraction.Ignore))
                {
                    m_Crouching = true;
                    return;
                }
                m_Capsule.height = m_CapsuleHeight;
                m_Capsule.center = m_CapsuleCenter;
                m_Crouching = false;
            }
        }

        void PreventStandingInLowHeadroom()
        {
            // prevent standing up in crouch-only zones
            if (!m_Crouching)
            {
                Ray crouchRay = new Ray(m_Rigidbody.position + Vector3.up * m_Capsule.radius * k_Half, Vector3.up);
                float crouchRayLength = m_CapsuleHeight - m_Capsule.radius * k_Half;
                if (Physics.SphereCast(crouchRay, m_Capsule.radius * k_Half, crouchRayLength, Physics.AllLayers, QueryTriggerInteraction.Ignore))
                {
                    m_Crouching = true;
                }
            }
        }

        void UpdateAnimator(Vector3 move)
        {
            // update the animator parameters
            m_Animator.SetFloat("Forward", m_ForwardAmount, 0.1f, Time.deltaTime);
            m_Animator.SetFloat("Turn", m_TurnAmount, 0.1f, Time.deltaTime);
            m_Animator.SetBool("Crouch", m_Crouching);
            m_Animator.SetBool("OnGround", m_IsGrounded);
            if (!m_IsGrounded) {
                m_Animator.SetFloat("Jump", m_Rigidbody.velocity.y);
            }

            // calculate which leg is behind, so as to leave that leg trailing in the jump animation
            // (This code is reliant on the specific run cycle offset in our animations,
            // and assumes one leg passes the other at the normalized clip times of 0.0 and 0.5)
            float runCycle =
                Mathf.Repeat(m_Animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).normalizedTime + m_RunCycleLegOffset, 1);

            float jumpLeg = (runCycle < k_Half ? 1 : -1) * m_ForwardAmount;
            if (m_IsGrounded) {
                m_Animator.SetFloat("JumpLeg", jumpLeg);
            }

            // the anim speed multiplier allows the overall speed of walking/running to be tweaked in the inspector,
            // which affects the movement speed because of the root motion.
            if (m_IsGrounded && move.magnitude > 0) {
                m_Animator.speed = m_AnimSpeedMultiplier;
            } else {
                // don't use that while airborne
                m_Animator.speed = 1;
            }
        }

        void HandleAirborneMovement()
        {
            // apply extra gravity from multiplier:
            Vector3 extraGravityForce = (Physics.gravity * m_GravityMultiplier) - Physics.gravity;
            m_Rigidbody.AddForce(extraGravityForce);

            //m_GroundCheckDistance = m_Rigidbody.velocity.y < 0 ? m_OrigGroundCheckDistance : 0.01f;
        }

        void HandleGroundedMovement(bool crouch, bool jump)
        {
            // check whether conditions are right to allow a jump:
            if (jump && !crouch && m_Animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Grounded"))
            {
                // jump!
                m_Rigidbody.velocity = new Vector3(m_Rigidbody.velocity.x, m_JumpPower, m_Rigidbody.velocity.z);
                m_IsGrounded = false;
                m_Animator.applyRootMotion = false;
                //m_GroundCheckDistance = 0.1f;
            }
        }

        void ApplyExtraTurnRotation()
        {
            // help the character turn faster (this is in addition to root rotation in the animation)
            float turnSpeed = Mathf.Lerp(m_StationaryTurnSpeed, m_MovingTurnSpeed, m_ForwardAmount);
            transform.Rotate(0, m_TurnAmount * turnSpeed * Time.deltaTime, 0);
        }

        public void OnAnimatorMove()
        {
            // we implement this function to override the default root motion.
            // this allows us to modify the positional speed before it's applied.
            if (m_IsGrounded && Time.deltaTime > 0)
            {
                Vector3 v = (m_Animator.deltaPosition * m_MoveSpeedMultiplier) / Time.deltaTime;

                // we preserve the existing y part of the current velocity.
                v.y = m_Rigidbody.velocity.y;
                m_Rigidbody.velocity = v;
            }
        }

        void CheckGroundStatus()
        {
            RaycastHit hitInfo;

#if UNITY_EDITOR
            // helper to visualise the ground check ray in the scene view

            Debug.DrawLine(
                m_Capsule.transform.position + m_Capsule.center + (Vector3.up * 0.1f),
                m_Capsule.transform.position + (Vector3.down * m_GroundCheckDistance), 
                Color.red
            );

#endif
            // 0.1f is a small offset to start the ray from inside the character
            // it is also good to note that the transform position in the sample assets is at the base of the character
            bool condition = Physics.SphereCast(
                m_Capsule.transform.position + m_Capsule.center + (Vector3.up * 0.1f),
                m_Capsule.height / 2,
                Vector3.down, 
                out hitInfo,
                m_GroundCheckDistance
            );

            if (condition) {
                m_IsGrounded = true;
                m_GroundNormal = hitInfo.normal;
                m_Animator.applyRootMotion = true;

            } else {
                m_IsGrounded = false;
                m_GroundNormal = Vector3.up;
                m_Animator.applyRootMotion = false;
            }
        }
    }
}

0

Perché non usare la funzione OnCollisionStay di Unity ?

Professionisti:

  • Non è necessario creare raycast.

  • È più accurato del raycast: Raycast è un metodo da sparare a controllo, se la tua ripresa da raycast non è sufficiente copertura, porta a bug che è il motivo per cui hai posto questa domanda. OnCollisionStayIl metodo controlla letteralmente se qualcosa sta toccando - si adatta perfettamente allo scopo controllando se il giocatore sta toccando il terreno (o qualsiasi cosa su cui il giocatore possa atterrare).

Per codice e demo, controlla questa risposta: http://answers.unity.com/answers/1547919/view.html

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