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Class 2 - Physics

本节课将引入物理引擎系统，并重新构建飞船控制逻辑，从静态移动升级为基于物理引擎的旋转与推进控制。

Class 2 Overview​

  1. 理解 Rigidbody2D 与 Collider2D 的作用
  2. 学习 Inspector 面板中 name 和 tag 的使用
  3. 使用物理引擎构建新的控制逻辑
  4. 添加迷宫障碍物与碰撞检测

1. 理解 Rigidbody2D 与 Collider2D 的作用​

为飞船 GameObject 添加组件：

  • Rigidbody2D
  • Polygon Collider 2D

在 Rigidbody2D 中设置以下属性：

属性推荐设置说明
身体类型Dynamic允许受力及移动
重力0取消重力影响（在太空中）
休眠模式开始唤醒确保游戏一开始就参与模拟
碰撞检测离散的默认即可，防止穿透需改为 连续的
休眠模式

Unity 的物理系统中，为了性能优化，长时间静止的物体会“休眠”。

模式含义
开始唤醒启动时激活，最常用
开始休眠启动时休眠，直到被唤醒
永不休眠永不休眠（性能开销大）

你可以通过以下代码查看物体当前是否处于唤醒状态：

Debug.Log(gameObject.name + " is awake = " + rb.IsAwake());
  • 只有物体带有 Rigidbody 组件，才能使用 AddForce 和 AddTorque 等力学函数。

接下来添加组件：Polygon Collider 2D：

  • 作用：确保飞船与其他物体产生真实碰撞
  • 可选调整：点击 “编辑碰撞体” 调整碰撞多边形点位

2. 学习 Inspector 面板中 name 和 tag 的使用​

在实际项目中，我们常常需要在代码中引用场景中的特定 GameObject，例如我们的主角飞船。Unity 提供了多种方法来查找对象。

方法一：根据名称查找
GameObject player = GameObject.Find("Player");

💡 注意：.Find() 会遍历整个场景寻找名称为 "Player" 的对象。适用于仅有一个目标时快速调用，但性能开销较大，不推荐频繁调用。

方法二：根据标签查找
GameObject player = GameObject.FindWithTag("Player");

✅ 优点：Tag 是 Unity 内部优化过的结构，查找效率高，且能确保唯一性（不易重名冲突）

如何用 Tag 获取多个同类对象中的某一个？

如果你需要一次获取多个拥有同样标签的对象（如敌人群体）：

GameObject[] enemies = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Enemy");
for (int i = 0; i < enemies.Length; i++) {
    if (enemies[i].name == "Enemy") {
        // Do something with enemies[i]
    }
}

✅ 用于群体行为、AI 控制、批量删除等场景非常实用 :::

3. 使用物理引擎构建新的控制逻辑​

路径建议：Assets/Q2/Code/RotatingShipController.cs
using UnityEngine;

namespace Q2 {
    public class RotatingShipController : MonoBehaviour {
        private Rigidbody2D rb;
        public float speed;
        public float rotationTorque;

        void Start() {
            rb = GetComponent<Rigidbody2D>();

            speed = 20f;
            rotationTorque = 20f;
        }

        void Update() {
            if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) {
                rb.AddTorque(rotationTorque * Time.deltaTime);
            }
            if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) {
                rb.AddTorque(-rotationTorque * Time.deltaTime);
            }
            if (Input.GetKey(KeyCode.Space)) {
                rb.AddRelativeForce(Vector2.right * speed * Time.deltaTime);
            }
        }
    }
}

说明：

  • AddTorque：添加绕 Z 轴旋转的力矩(2D)
  • AddRelativeForce：添加基于局部坐标系的力（相对于物体当前朝向）
  • Time.deltaTime：将时间切片化，确保在不同帧率下的表现一致性

4. 添加迷宫障碍物与碰撞检测​

为了测试飞船的物理碰撞行为，我们需要构建一个简单的迷宫障碍物区域。

  1. 导入素材包中的2-spaaaaace.png素材
  2. 设置其Sprite模式为 多个
  3. 点击Sprite Editor，选择切片，并设置为自动
  4. 拖入精灵列表中的障碍物精灵（陨石）到场景中
  5. 为障碍物添加组件：Polygon Collider 2D （不需要添加 Rigidbody2D，静态障碍物不应该移动）
Assets/Q2/Code/MazeObstacle.cs
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;  // 新包，用于场景管理

namespace Q2 {
    public class MazeObstacle : MonoBehaviour {
        void OnCollisionEnter2D(Collision2D other) {
            // 判断是否是“带有飞船控制脚本的对象”撞上
            if (other.gameObject.GetComponent<RotatingShipController>() != null) {
                SceneManager.LoadScene(SceneManager.GetActiveScene().name);
            }
        }
    }
}

说明：
.GetActiveScene() 获取当前场景对象（Scene类型对象，即我们的当前场景“Q1”）
也就是说，我们同样可以直接写成：

SceneManager.LoadScene("Q1");
OnCollisionEnter2D 的触发条件

两个 GameObject 都必须有 Collider，且至少一个拥有 Rigidbody。否则不会触发！

当然，上述判断方式较为复杂，也可以通过前文所讲的方式——通过对象名称或标签来判断飞船身份：

// 方法一：根据对象名
if (other.gameObject.name == "Player")

// 方法二：根据标签
if (other.gameObject.CompareTag("Player"))