射线检测

射线检测是对一条射线和另一个形状进行 相交性判断,如下图所示。

图解

构造射线

射线 ray起点方向 组成,构造一条射线有以下几种比较常见的方法:

  1. 通过 起点 + 方向ray 的构造函数或静态接口 create

     import { geometry } from 'cc';
    
     // 构造一条从(0,-1,0)出发,指向 Y 轴的射线
     // 前三个参数是起点,后三个参数是方向
     const outRay = new geometry.Ray(0, -1, 0, 0, 1, 0);
    
     // 或者通过静态方法 create
     const outRay2 = geometry.Ray.create(0, -1, 0, 0, 1, 0);
    
  2. 通过 起点 + 射线上的另一点ray 的静态接口 fromPoints:

     import { geometry, math } from "cc";
     // 构造一条从原点出发,指向 Z 轴的射线
     const outRay = new geometry.Ray();
     geometry.Ray.fromPoints(outRay, math.Vec3.ZERO, math.Vec3.UNIT_Z);
    
  3. 用相机构造一条从相机原点到屏幕某点发射出的射线:

     import { geometry, Camera } from "cc";
     // 以脚本挂载在 Camera 下为例
     const camera = this.node.getComponent(Camera);
     // 获得一条途径屏幕坐标(0,0)发射出的一条射线
     const outRay = new geometry.Ray();
     camera?.screenPointToRay(0, 0, outRay);
    

    注意

    1. 首先需要获取一个相机组件或者相机实例的引用。
    2. 相机组件和相机实例两者暴露的接口参数顺序不一样。

接口介绍

Cocos Creator 提供了一套基于物理引擎的射线检测功能。

目前接口由 PhysicsSystem 提供,有以下两类:

  • raycast : 检测所有的碰撞体,并记录所有被检测到的结果,通过 PhysicsSystem.instance.raycastResults 获取。接口返回布尔值,返回 true 表示射线是否和碰撞体相交。
  • raycastClosest :检测所有的碰撞体,并记录与射线距离最短的检测结果,通过 PhysicsSystem.instance.raycastClosestResult 获取。同样返回布尔值,表示是否和碰撞体相交。

注意

  1. 检测的对象是物理碰撞器,在场景面板上与之对应的是碰撞器组件,例如 BoxCollider
  2. 检测结果返回对象是只读并且复用的,每次调用检测接口后会更新相应结果。

基于相机位置和屏幕坐标进行射线检测最近物体的常用示例:

let ray = new geometry.Ray();
this.camera.screenPointToRay(eventMouse.getLocationX(), eventMouse.getLocationY(), ray);
// 以下参数可选
const mask = 0xffffffff;
const maxDistance = 10000000;
const queryTrigger = true;

if (PhysicsSystem.instance.raycastClosest(ray, mask, maxDistance, queryTrigger)) {
    const raycastClosestResult = PhysicsSystem.instance.raycastClosestResult;
    const hitPoint = raycastClosestResult.hitPoint
    const hitNormal = raycastClosestResult.hitNormal;
    const collider = raycastClosestResult.collider;
    const distance = raycastClosestResult.distance;            
}

下列代码演示了如何检测多个物体:

const worldRay = new geometry.Ray(0, -1, 0, 0, 1, 0);
// 以下参数可选
const mask = 0xffffffff;
const maxDistance = 10000000;
const queryTrigger = true;

const bResult = PhysicsSystem.instance.raycast(worldRay, mask, maxDistance, queryTrigger);
if(bResult){
    const results = PhysicsSystem.instance.raycastResults;

    for (let i = 0; i < results.length; i++) {
        const result = results[i];
        const collider = result.collider;
        const distance = result.distance;
        const hitPoint = result.hitPoint;
        const hitNormal = result.hitNormal;
    }
}

参数说明

  • worldRay:世界空间下的射线
  • mask:用于过滤的 掩码,可以传入需要检测的分组,默认为 0xffffffff
  • maxDistance:最大检测距离,默认为 10000000,目前请勿传入 InfinityNumber.MAX_VALUE
  • queryTrigger:是否检测触发器

返回结果说明

射线检测的结果由 PhysicsRayResult 进行存储,主要有以下信息:

  • collider:击中的碰撞器
  • distance:击中点与射线起点的距离
  • hitPoint:击中点(世界坐标系中)
  • hitNormal:击中点所处面的法线(世界坐标系中)

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