物理系统

Collider 和 Rigidbody 分别是什么？

一句话：Collider 负责“碰撞形状和检测”，Rigidbody 负责“物理运动和受力”。

组件	作用	类比
Collider	定义物体的物理外壳	“身体轮廓”
Rigidbody	让物体进入物理模拟	“质量、速度、重力、受力系统”

Collider 是什么

Collider 告诉物理引擎：这个物体占据什么空间，能不能被射线打到，能不能和别的物体发生碰撞。

常见类型：

BoxCollider
SphereCollider
CapsuleCollider
MeshCollider

如果勾选 Is Trigger，它就不再阻挡物体，只负责触发事件：

void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    Debug.Log("进入触发区");
}

Rigidbody 是什么

Rigidbody 让物体变成物理世界里的刚体，拥有：

mass       质量
velocity   速度
drag       阻力
useGravity 是否受重力
isKinematic 是否由代码控制

例如：

rb.AddForce(Vector3.forward * 10f, ForceMode.Impulse);

组合关系

只有 Collider：

通常是静态物体：地面、墙、障碍物
能挡住别人，但自己不受力运动

Collider + Rigidbody：

动态物体：箱子、球、掉落物、物理 projectile
会受重力、力、碰撞影响

只有 Rigidbody 没有 Collider：

可以有速度和重力，但没有碰撞外壳，基本碰不到东西

面试加分说法

NOTE

Collider 定义物体参与物理检测的形状，Rigidbody 定义物体是否参与动力学模拟。静态场景物体通常只需要 Collider；需要被重力、力、碰撞推动的物体，需要 Collider 加 Rigidbody。Trigger 本质也是 Collider，只是不产生物理阻挡，只产生进入、停留、离开的事件。

Trigger 和 Collision 区别是什么？

零基础理解

Trigger 像感应门。

你走进自动门的感应范围，门知道你来了，但是这个感应范围不会把你撞回去。

Collision 像墙。

你撞到墙，真的过不去，物理系统会处理阻挡、反弹、摩擦、接触点。

Unity 里怎么区分？

看 Collider 上的这个选项：

Is Trigger

如果勾上：

这个 Collider 就是 Trigger
只触发 OnTriggerEnter / Stay / Exit
不产生物理阻挡

如果不勾：

这个 Collider 是普通碰撞体
发生真实接触时触发 OnCollisionEnter / Stay / Exit
会产生阻挡

举例

金币拾取：

玩家走进金币范围
金币消失
玩家不会被金币挡住

所以金币用 Trigger。

墙壁：

玩家走到墙前
玩家不能穿过去

所以墙用 Collision。

Trigger 代码

using UnityEngine;

public class Coin : MonoBehaviour
{
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        if (other.CompareTag("Player"))
        {
            Debug.Log("玩家吃到金币");
            Destroy(gameObject);
        }
    }
}

金币设置：

Coin GameObject
- SphereCollider
  - Is Trigger 勾选

玩家通常需要：

Player GameObject
- Collider
- Rigidbody 或 CharacterController

Collision 代码

using UnityEngine;

public class HitWall : MonoBehaviour
{
    private void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        Debug.Log("我撞到了：" + collision.gameObject.name);

        ContactPoint contact = collision.contacts[0];
        Debug.Log("撞击点：" + contact.point);
        Debug.Log("撞击面的法线：" + contact.normal);
    }
}

面试高分说法

TIP

Trigger 是触发检测，不产生物理阻挡，适合拾取、范围检测、技能区域。Collision 是真实碰撞，会进入物理求解，产生接触点、法线、阻挡和碰撞响应，适合墙、地面、箱子、球等真实物理交互。

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OnTriggerEnter 和 OnCollisionEnter 的触发条件是什么？

OnTriggerEnter 条件

要触发 OnTriggerEnter，通常需要：

1. 两个物体都有 Collider
2. 至少一个 Collider 勾选 Is Trigger
3. 至少一方有 Rigidbody
4. 两个物体的 Layer 在碰撞矩阵中允许交互

代码：

private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    Debug.Log("进入触发器的是：" + other.name);
}

参数 Collider other 是：

进入我触发范围的那个 Collider

OnCollisionEnter 条件

要触发 OnCollisionEnter，通常需要：

1. 两个物体都有 Collider
2. 双方 Collider 都不是 Trigger
3. 至少一方有 Rigidbody
4. 两者真实接触
5. Layer 碰撞矩阵允许碰撞

代码：

private void OnCollisionEnter(Collision collision)
{
    Debug.Log("撞到的是：" + collision.gameObject.name);
}

参数 Collision collision 里面信息更多：

collision.gameObject;       // 撞到的对象
collision.collider;         // 撞到的 Collider
collision.contacts;         // 接触点数组
collision.relativeVelocity; // 相对速度

为什么至少一方要有 Rigidbody？

零基础可以这样理解：

Collider 只是外壳。
Rigidbody 才让物体进入物理事件系统。

两个只有 Collider 的静态物体放在一起，Unity 一般把它们当成场景结构，不会当成“正在发生动态碰撞的两个物体”。

常见错误

错误 1：金币有 Trigger，但玩家没有 Rigidbody。

结果：OnTriggerEnter 可能不触发

错误 2：想走 OnCollisionEnter，结果 Collider 勾了 Is Trigger。

结果：不会走 OnCollisionEnter，会走 OnTriggerEnter

错误 3：Layer 碰撞矩阵关闭了。

结果：两个物体看起来碰到了，但事件不来

面试高分说法

IMPORTANT

OnTriggerEnter 需要双方有 Collider，至少一个是 Trigger，并且通常至少一方有关联 Rigidbody。OnCollisionEnter 需要双方是非 Trigger Collider，并发生真实物理接触，也通常要求至少一方有 Rigidbody。Trigger 返回 Collider 信息，Collision 返回更完整的接触信息，比如接触点、法线和相对速度。

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静态碰撞体、动态碰撞体、运动学刚体区别是什么？

先看三种物体

静态碰撞体：Collider，没有 Rigidbody
动态碰撞体：Collider + Rigidbody，isKinematic = false
运动学刚体：Collider + Rigidbody，isKinematic = true

静态碰撞体 Static Collider

像：

地面
墙
建筑
大石头
不可移动障碍物

组件：

BoxCollider / MeshCollider / CapsuleCollider
没有 Rigidbody

特点：

不受重力
不受 AddForce
不应该频繁移动
适合作为场景里的固定碰撞环境

例子：

地板有 BoxCollider
玩家站在地板上
地板不需要 Rigidbody

动态碰撞体 Dynamic Rigidbody

像：

球
箱子
掉落物
可被炸飞的木桶

组件：

Collider
Rigidbody
isKinematic = false

特点：

会受重力影响
会被力推动
会和其他 Collider 发生真实碰撞
位置由物理引擎更新

代码：

using UnityEngine;

public class PushBox : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;

    private void Start()
    {
        rb.AddForce(Vector3.forward * 10f, ForceMode.Impulse);
    }
}

运动学刚体 Kinematic Rigidbody

像：

移动平台
电梯
自动门
动画控制的机关
过场动画里的角色

组件：

Collider
Rigidbody
isKinematic = true

特点：

不被重力自动拉下去
不被 AddForce 推动
由代码或动画控制移动
可以影响动态刚体

移动平台例子：

using UnityEngine;

public class MovingPlatform : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public Vector3 start;
    public Vector3 end;
    public float speed = 2f;

    private void FixedUpdate()
    {
        float t = (Mathf.Sin(Time.time * speed) + 1f) * 0.5f;
        Vector3 target = Vector3.Lerp(start, end, t);

        rb.MovePosition(target);
    }
}

平台设置：

Rigidbody
- Is Kinematic 勾选
- Use Gravity 关闭
Collider
- 不勾 Is Trigger

常见坑

不要频繁移动静态 Collider：

// 不推荐：一个没有 Rigidbody 的墙，每帧改位置
transform.position += Vector3.right * Time.deltaTime;

原因：

Unity 会把静态 Collider 当作场景物理结构。
你频繁移动它，会导致物理系统不断更新内部结构，性能不好。

如果要移动，请加 Rigidbody，并设置成 Kinematic。

面试高分说法

TIP

静态碰撞体只有 Collider，适合不会动的场景物体；动态刚体是 Collider 加非 Kinematic Rigidbody，会受重力、力和碰撞影响；运动学刚体是 Rigidbody 设置 isKinematic，由代码或动画控制，不受物理力驱动，适合移动平台和动画机关。

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Rigidbody.isKinematic 有什么作用？

零基础理解

isKinematic 可以理解成：

false：交给物理引擎管
true：我自己用代码或动画控制

isKinematic = false

rb.isKinematic = false;

意思是：

这个 Rigidbody 是动态刚体
会受重力影响
会受 AddForce 影响
会被碰撞推动

例子：

using UnityEngine;

public class FallingBall : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;

    private void Start()
    {
        rb.isKinematic = false;
        rb.useGravity = true;
    }
}

球会掉下来。

isKinematic = true

rb.isKinematic = true;

意思是：

物理引擎不再自动控制它的运动
重力不会让它掉落
AddForce 不会把它推走
它的位置通常由代码、动画或 MovePosition 控制

例子：

using UnityEngine;

public class KinematicDoor : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public Vector3 openPosition;
    public float speed = 3f;

    private void Awake()
    {
        rb.isKinematic = true;
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        rb.MovePosition(Vector3.MoveTowards(
            rb.position,
            openPosition,
            speed * Time.fixedDeltaTime
        ));
    }
}

布娃娃例子

角色活着时：

Animator 控制动作
骨骼 Rigidbody 设置 isKinematic = true

角色死亡时：

关闭 Animator
骨骼 Rigidbody 设置 isKinematic = false
让角色变成 ragdoll

代码示意：

using UnityEngine;

public class RagdollSwitch : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;
    public Rigidbody[] ragdollBodies;

    private void Awake()
    {
        SetRagdoll(false);
    }

    public void Die()
    {
        animator.enabled = false;
        SetRagdoll(true);
    }

    private void SetRagdoll(bool enabled)
    {
        foreach (Rigidbody rb in ragdollBodies)
        {
            rb.isKinematic = !enabled;
        }
    }
}

面试高分说法

TIP

isKinematic 决定 Rigidbody 是否由物理动力学模拟。false 时由物理系统根据重力、力和碰撞更新；true 时不再受力驱动，而由脚本、动画或 MovePosition 控制。它常用于移动平台、动画机关、过场控制和 ragdoll 切换。

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AddForce 和直接改 velocity 区别是什么？

零基础理解

AddForce：

我推你一下，至于你动多快，让物理系统算。

velocity：

我直接告诉你：你现在速度就是这个。

AddForce 例子

using UnityEngine;

public class ExplosionPush : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public float force = 10f;

    public void Push(Vector3 direction)
    {
        rb.AddForce(direction.normalized * force, ForceMode.Impulse);
    }
}

适合：

爆炸
推箱子
击飞
车辆加速
物理感明显的运动

ForceMode 是什么？

Force：持续施加力，受质量影响
Acceleration：持续加速度，不受质量影响
Impulse：瞬间冲量，受质量影响
VelocityChange：瞬间速度变化，不受质量影响

例子：

rb.AddForce(Vector3.forward * 10f, ForceMode.Force);
rb.AddForce(Vector3.forward * 10f, ForceMode.Impulse);
rb.AddForce(Vector3.forward * 10f, ForceMode.VelocityChange);

简单记：

Force：慢慢推
Impulse：猛推一下
VelocityChange：直接让速度变一下

直接改 velocity 例子

跳跃常用：

using UnityEngine;

public class RigidbodyJump : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public float jumpSpeed = 6f;
    public bool isGrounded;

    private void Update()
    {
        if (isGrounded && Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            Vector3 v = rb.velocity;
            v.y = jumpSpeed;
            rb.velocity = v;
        }
    }
}

为什么跳跃适合改 velocity？

因为跳跃通常希望起跳速度是明确的。
不想因为质量不同导致跳跃高度乱变。

常见错误

错误：

rb.velocity = moveDir * speed * Time.deltaTime;

原因：

velocity 本身就是“每秒移动多少米”
不能再乘 Time.deltaTime

正确：

rb.velocity = moveDir * speed;

如果只想改水平速度，保留 y 轴：

Vector3 v = rb.velocity;
v.x = moveDir.x * speed;
v.z = moveDir.z * speed;
rb.velocity = v;

面试高分说法

NOTE

AddForce 是给刚体施加力，由物理系统根据质量、时间步和 ForceMode 计算速度变化；velocity 是直接指定当前速度，控制更强但会覆盖物理结果。需要真实受力感时用 AddForce，需要明确速度，比如跳跃、固定移动、击退初速度时可以直接改 velocity。

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射线检测如何过滤 Layer？

零基础理解

Raycast 像发出一条激光。

但你可能不希望它打到所有东西。

比如：

开枪只想打 Enemy
点地板只想点 Ground
交互只想检测 NPC 和 Door

这时候用 LayerMask。

Inspector 方式

using UnityEngine;

public class ClickRaycast : MonoBehaviour
{
    public Camera mainCamera;
    public LayerMask hitMask;

    private void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            Ray ray = mainCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

            if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, 100f, hitMask))
            {
                Debug.Log("射线打到了：" + hit.collider.name);
            }
        }
    }
}

然后在 Inspector 里选择：

hitMask = Enemy / Ground / Interactable

代码方式

int mask = LayerMask.GetMask("Enemy", "Ground");

if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, 100f, mask))
{
    Debug.Log(hit.collider.name);
}

只检测 Enemy 层

int enemyLayer = LayerMask.NameToLayer("Enemy");
int mask = 1 << enemyLayer;

为什么要 1 << layer？

因为 LayerMask 是位掩码。

Layer 编号：第几层
LayerMask：哪些层被选中

排除 Player 层

int playerLayer = LayerMask.NameToLayer("Player");
int mask = ~(1 << playerLayer);

Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, 100f, mask);

是否检测 Trigger

Physics.Raycast(
    ray,
    out RaycastHit hit,
    100f,
    hitMask,
    QueryTriggerInteraction.Ignore
);

可选：

UseGlobal：使用全局设置
Ignore：忽略 Trigger
Collide：检测 Trigger

面试高分说法

TIP

Raycast 可以通过 LayerMask 参数过滤检测层。项目里通常会把 Enemy、Ground、Interactable、Player 等分层，射线只查询需要的层，避免打到自己、特效或无关碰撞体。对于 Trigger，还可以用 QueryTriggerInteraction 控制是否参与查询。

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碰撞矩阵有什么用？

零基础理解

碰撞矩阵像一个“班级座位规则表”。

它告诉 Unity：

Player 和 Enemy 要不要碰？
Player 和 Player 要不要碰？
Bullet 和 Player 要不要碰？
Bullet 和 Bullet 要不要碰？

位置：

Project Settings → Physics → Layer Collision Matrix

例子

你有这些 Layer：

Player
Enemy
PlayerBullet
EnemyBullet
Ground
TriggerZone

你可以设置：

PlayerBullet 只碰 Enemy
EnemyBullet 只碰 Player
Player 不和 Player 碰撞
Enemy 不和 Enemy 碰撞
TriggerZone 只检测 Player

为什么不用代码 if 判断？

你当然可以写：

if (other.CompareTag("Player"))
{
}

但碰撞矩阵更早过滤。

意思是：

物理系统一开始就知道这两层不用碰
直接减少计算
也减少误触发

运行时忽略 Layer 碰撞

int playerLayer = LayerMask.NameToLayer("Player");
int enemyLayer = LayerMask.NameToLayer("Enemy");

Physics.IgnoreLayerCollision(playerLayer, enemyLayer, true);

恢复碰撞：

Physics.IgnoreLayerCollision(playerLayer, enemyLayer, false);

忽略两个具体 Collider

比如玩家手里的武器不要打到自己：

Physics.IgnoreCollision(playerCollider, weaponCollider, true);

面试高分说法

IMPORTANT

碰撞矩阵是 Unity 物理系统的全局 Layer 过滤规则，用来控制哪些层之间可以发生碰撞或触发。它比在回调里写 if 更底层，能减少不必要的物理检测，也能让子弹、角色、地形、技能区域之间的交互关系更清晰。

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为什么快速移动物体会穿透？怎么解决？

零基础理解

Unity 物理不是无时无刻都检查。

它是一格一格检查的。

假设子弹很快：

第 1 次物理检查：子弹在墙左边
第 2 次物理检查：子弹已经在墙右边

Unity 没看到它中间穿过墙的那一瞬间，于是就穿透了。

这叫：

Tunneling，隧穿

容易穿透的情况

物体速度太快
墙太薄
Collider 太小
Fixed Timestep 太大
用 transform.position 硬改位置
普通 Discrete 碰撞检测不够

解决方案 1：开启连续碰撞检测

rb.collisionDetectionMode = CollisionDetectionMode.ContinuousDynamic;

常见模式：

Discrete：默认，离散检测，性能好，但高速可能穿透
Continuous：适合高速物体撞静态物体
ContinuousDynamic：适合高速动态刚体
ContinuousSpeculative：预测式连续检测，运动学刚体也常用

解决方案 2：子弹用 Raycast

很多游戏的子弹不是靠刚体飞过去撞，而是用射线判断有没有命中。

using UnityEngine;

public class BulletRaycast : MonoBehaviour
{
    public Vector3 lastPosition;
    public LayerMask hitMask;
    public float damage = 10f;

    private void Start()
    {
        lastPosition = transform.position;
    }

    private void Update()
    {
        Vector3 currentPosition = transform.position;
        Vector3 movement = currentPosition - lastPosition;
        float distance = movement.magnitude;

        if (distance > 0f)
        {
            Ray ray = new Ray(lastPosition, movement.normalized);

            if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, distance, hitMask))
            {
                Debug.Log("子弹命中：" + hit.collider.name);
                Destroy(gameObject);
            }
        }

        lastPosition = currentPosition;
    }
}

解决方案 3：有体积的子弹用 SphereCast

Physics.SphereCast(
    lastPosition,
    0.2f,
    movement.normalized,
    out RaycastHit hit,
    distance,
    hitMask
);

Raycast 是一条线。

SphereCast 像一个球沿路径扫过去，更适合有体积的物体。

解决方案 4：减少 Fixed Timestep

Project Settings → Time → Fixed Timestep

比如从：

0.02 秒

改成：

0.01 秒

物理检查更频繁，但 CPU 更累。

注意：Interpolation 不是解决穿透

Interpolation 只是让画面看起来更平滑。

它解决视觉抖动
不等于解决物理穿透

面试高分说法

NOTE

高速物体穿透的本质是离散物理步采样不足，物体在两个 FixedUpdate 之间跨过了碰撞体。解决方式包括开启连续碰撞检测、降低 Fixed Timestep、增厚 Collider，以及对子弹这类高速对象使用 Raycast 或 SphereCast 做路径检测。项目中子弹命中通常不会完全依赖刚体碰撞，而会用射线保证稳定性。

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物理帧率如何设置？

零基础理解

Unity 有两种常见更新：

Update：画面每刷新一帧调用一次
FixedUpdate：物理系统按固定时间间隔调用

如果游戏画面是 60 FPS：

Update 大约每秒 60 次

如果 Fixed Timestep 是 0.02：

FixedUpdate 每秒约 50 次

因为：

1 / 0.02 = 50

在哪里设置？

Project Settings → Time → Fixed Timestep

代码里：

Time.fixedDeltaTime = 0.02f;

Rigidbody 相关代码放哪里？

物理操作一般放 FixedUpdate：

using UnityEngine;

public class PhysicsMove : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public float force = 10f;

    private void FixedUpdate()
    {
        rb.AddForce(Vector3.forward * force);
    }
}

输入可以放 Update，再在 FixedUpdate 用：

using UnityEngine;

public class RigidbodyInputMove : MonoBehaviour
{
    public Rigidbody rb;
    public float speed = 5f;

    private Vector3 inputDir;

    private void Update()
    {
        float h = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
        float v = Input.GetAxisRaw("Vertical");

        inputDir = new Vector3(h, 0f, v).normalized;
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        Vector3 velocity = inputDir * speed;
        velocity.y = rb.velocity.y;

        rb.velocity = velocity;
    }
}

Fixed Timestep 小一点会怎样？

比如：

0.02 → 0.01

结果：

物理每秒 50 次 → 100 次
碰撞更细
高速物体更不容易漏检
CPU 开销更高

Fixed Timestep 大一点会怎样？

比如：

0.02 → 0.04

结果：

物理每秒 50 次 → 25 次
CPU 更轻松
物理更粗糙
碰撞更容易不稳定

Maximum Allowed Timestep

还有一个相关设置：

Maximum Allowed Timestep

它的作用是：

当游戏卡顿时，限制 Unity 最多补多少物理时间。
避免一帧里疯狂补很多次 FixedUpdate。

面试高分说法

TIP

Unity 的物理系统按固定时间步更新，由 Fixed Timestep 决定频率，默认常见值是 0.02 秒，也就是约 50Hz。Rigidbody 的受力、速度和物理移动通常放在 FixedUpdate。调小 Fixed Timestep 可以提高物理精度，但会增加 CPU 成本；调大则省性能，但模拟更粗糙，快速物体更容易出现问题。

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最后给你一版“面试官问，我怎么答”的完整口述

你可以这样说：

IMPORTANT

Unity 物理里，Collider 决定物体的碰撞形状，Rigidbody 决定物体是否参与动力学模拟。Trigger 是 Collider 的一种触发模式，只检测进入、停留、离开，不产生物理阻挡；Collision 是真实碰撞，会有接触点、法线和碰撞响应。触发这些事件通常要求双方有 Collider，并且至少一方有 Rigidbody。静态碰撞体适合地面和墙，动态刚体适合箱子和球，运动学刚体适合移动平台和动画机关。AddForce 是施加力，交给物理系统计算速度变化；velocity 是直接指定速度。射线检测可以用 LayerMask 过滤目标，碰撞矩阵可以从全局控制哪些 Layer 之间发生碰撞。高速物体穿透是因为离散物理步采样不足，可以用连续碰撞检测、Raycast/SphereCast、降低 Fixed Timestep 等方式解决。物理逻辑一般放在 FixedUpdate，因为 Unity 物理系统按固定时间步运行。

按顺序背就行：Collider → Rigidbody → Trigger/Collision → Kinematic → Force/Velocity → Layer → Matrix → CCD → FixedUpdate。