BMD's Barebones项目中的Lua单位碰撞器系统详解

概述

在游戏开发中，物理碰撞系统是实现真实交互效果的核心组件。BMD's Barebones项目提供了一个强大的Lua单位碰撞器系统，允许开发者通过脚本创建和管理各种类型的碰撞检测与响应机制。本文将深入解析该系统的设计原理、使用方法和最佳实践。

系统架构

碰撞器类型

系统支持三种基础碰撞器类型：

1. 球形碰撞器(COLLIDER_SPHERE)：最简单的碰撞检测形状，适用于半径检测场景
2. 轴向对齐盒碰撞器(COLLIDER_AABOX)：性能优化的矩形碰撞器，必须与世界坐标轴对齐
3. 自由盒碰撞器(COLLIDER_BOX)：可任意旋转的矩形碰撞器，计算成本较高

核心组件

碰撞器系统由以下几个关键部分组成：

• 碰撞器表(Collider Table)：定义碰撞器属性和行为的Lua数据结构
• 碰撞器配置文件(Collider Profiles)：预定义的常用碰撞器模板
• 物理单位(Physics Unit)：支持物理特性的游戏单位扩展

安装与基础使用

初始化步骤

1. 将physics.lua脚本文件放入项目的vscripts目录
2. 在Lua初始化路径中添加require('physics')语句

创建基础碰撞器

-- 创建一个简单的球形碰撞器
local myCollider = {
    type = COLLIDER_SPHERE,
    radius = 200,
    draw = true,  -- 开启调试绘制
    action = function(collider, owner, target)
        -- 碰撞响应逻辑
    end
}

Physics:AddCollider("myFirstCollider", myCollider)

碰撞器表详解

通用属性

所有碰撞器类型共享以下基础属性：

属性	描述	默认值
name	碰撞器唯一标识符	自动生成
type	碰撞器类型(SPHERE/BOX/AABOX)	必须指定
draw	是否显示调试图形	false
filter	过滤检测的实体表	nil(检测所有)
skipFrames	检测间隔帧数	0(每帧检测)

类型特有属性

球形碰撞器特有

• radius：检测半径(单位：游戏单位)
• fullRadius：全效作用半径(用于渐变力场)
• minRadius：最小作用半径(力场盲区)

盒形碰撞器特有

• box：盒子定义数据
  • AABOX：两个Vector定义最小/最大点
  • BOX：三个Vector定义对角线三角形
• recollideTime：防重复碰撞时间间隔

回调函数

碰撞器支持多个关键回调函数，构成完整的事件响应链：

1. filter：实体过滤(返回待检测实体表)
2. test：碰撞条件判断(返回是否触发响应)
3. preaction：碰撞前处理
4. action：主要碰撞响应
5. postaction：碰撞后处理

内置碰撞器配置

系统提供多种开箱即用的碰撞器配置，极大简化常见物理效果的实现。

球形碰撞器配置

阻挡器(blocker)

实现单位阻挡效果，关键参数：

• buffer：额外阻挡距离
• moveSelf：是否移动自身而非目标

删除器(delete)

碰撞时删除单位，关键参数：

• deleteSelf：是否删除自身
• removeCollider：碰撞后是否移除碰撞器

力场类

包括重力(gravity)、斥力(repel)和反射(reflect)三种力场效果，共享参数：

• force：作用力大小
• linear：是否使用线性衰减
• minRadius：力场盲区半径

动量系统

包含标准(momentum)和完全(momentumFull)两种动量传递实现：

• elasticity：碰撞弹性系数(0-1)
• 可与阻挡效果组合使用

盒形碰撞器配置

盒阻挡器(boxblocker)

实现区域阻挡效果，特有参数：

• slide：是否允许沿边缘滑动

盒反射器(boxreflect)

实现区域反射效果，特有参数：

• multiplier：反射力度系数

性能优化建议

1. 合理使用skipFrames：对非关键碰撞器设置检测间隔
2. 善用filter函数：减少不必要的碰撞检测
3. 优先选择AABOX：比自由BOX性能更优
4. 控制调试绘制：正式发布时关闭draw属性
5. 适时移除碰撞器：使用RemoveCollider释放资源

实际应用示例

创建重力井效果

local gravityWell = Physics:ColliderFromProfile("gravity", {
    radius = 500,
    fullRadius = 200,
    force = 1500,
    linear = true
})

unit:AddCollider("gravityWell", gravityWell)

实现弹性碰撞墙

local bounceWall = {
    type = COLLIDER_AABOX,
    box = {Vector(0,0,0), Vector(300,50,200)},
    draw = {color="red", alpha=0.5},
    multiplier = 1.2  // 120%反射力度
}

Physics:AddCollider("arenaWall", bounceWall)

总结

BMD's Barebones项目的碰撞器系统提供了高度灵活且功能强大的物理交互解决方案。通过理解其核心设计理念和掌握各种配置参数，开发者可以在游戏中实现从简单阻挡到复杂力场等各种物理效果。建议从内置配置入手，逐步过渡到自定义碰撞器开发，以达到最佳开发效率与性能平衡。