Урок 2 : Физика движка

1. Коллайдеры и триггеры

Что такое коллайдер

Коллайдер (Collider) - компонент, который задаёт физическую форму объекта. Без коллайдера объект невидим для физического движка: он будет проваливаться сквозь пол и пропускать сквозь себя другие объекты.

Важно: коллайдер не двигает объект. Это только форма для обнаружения столкновений. Движением управляет Rigidbody (раздел 2).

Триггеры - зоны без физической реакции

Если у коллайдера включён флаг Is Trigger, он перестаёт быть твёрдым телом и становится «зоной обнаружения». Объекты проходят сквозь него, но движок фиксирует вход и выход.

Типичные применения: зона сбора предметов, зона телепортации, зона смерти, детектор врагов.

// Этот скрипт - на объекте с коллайдером в режиме Is Trigger
public class CollectibleZone : MonoBehaviour
{
    // OnTriggerEnter - вызывается в первый кадр, когда объект входит в зону
    void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        // other - коллайдер объекта, который вошёл
        if (other.CompareTag("Player"))
        {
            Debug.Log("Игрок вошёл в зону сбора");
            Destroy(gameObject);
        }
    }

    // OnTriggerStay - вызывается каждый физический кадр, пока объект внутри
    void OnTriggerStay(Collider other)
    {
        if (other.CompareTag("Player"))
            Debug.Log("Игрок в зоне урона - наносим урон");
    }

    // OnTriggerExit - вызывается когда объект покидает зону
    void OnTriggerExit(Collider other)
    {
        Debug.Log($"{other.name} покинул зону");
    }
}

Слои и управление коллизиями

Каждый объект принадлежит одному слою (Layer). В Project Settings → Physics находится Layer Collision Matrix: таблица, где можно включить или отключить коллизии между любыми парами слоёв.

Например: слой Bullet не должен сталкиваться со слоем Player (пуля летит от игрока). Просто снимаем галочку Bullet × Player в матрице.

Из кода можно отключить коллизию между конкретными коллайдерами:

void Start()
{
    var playerCollider = GetComponent<Collider>();
    var weaponCollider = GetComponentInChildren<Collider>();

    // Оружие не будет сталкиваться с владельцем
    Physics.IgnoreCollision(playerCollider, weaponCollider);
}

2. Rigidbody и физика

Что добавляет Rigidbody

Rigidbody - компонент, который подключает объект к физическому движку Unity. Без него объект статичен (или движется только через код). С Rigidbody объект получает:

• Массу (Mass) - влияет на импульс при столкновениях
• Гравитацию - по умолчанию включена, тянет вниз
• Drag - сопротивление воздуха (линейное и угловое)
• Полноценную реакцию на силы и импульсы

Kinematic режим

isKinematic = true - объект управляется кодом, а не физикой. Гравитация не действует, силы игнорируются. При этом объект всё ещё участвует в триггерах и отталкивает не-кинематические Rigidbody при столкновении.

Используй kinematic для: платформ, дверей, управляемых персонажей (CharacterController + Rigidbody kinematic).

Ограничения и режимы обнаружения

void Start()
{
    var rb = GetComponent<Rigidbody>();

    // Заморозить вращение по осям X и Z - персонаж не заваливается
    rb.constraints = RigidbodyConstraints.FreezeRotationX
                   | RigidbodyConstraints.FreezeRotationZ;

    // Для быстрых объектов (пули, быстрые машины)
    // Discrete (стандарт) может «проскочить» сквозь тонкую стену за один кадр
    // Continuous - проверяет непрерывный путь, не пропускает столкновения
    rb.collisionDetectionMode = CollisionDetectionMode.Continuous;
}

Коллизии - полноценные столкновения

В отличие от триггеров, OnCollisionEnter вызывается при физическом столкновении (оба коллайдера - твёрдые тела):

public class Ball : MonoBehaviour
{
    void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        Debug.Log($"Столкновение с {collision.gameObject.name}");

        // Точка первого контакта в мировых координатах
        Vector3 contactPoint = collision.contacts[0].point;

        // Относительная скорость столкновения
        float impactSpeed = collision.relativeVelocity.magnitude;
        Debug.Log($"Скорость удара: {impactSpeed:F1}");
    }

    void OnCollisionStay(Collision collision) { }
    void OnCollisionExit(Collision collision) { }
}

3. Методы перемещения через Rigidbody

Управлять объектом с Rigidbody нужно именно через него, а не через Transform - иначе физика не успевает реагировать на изменения позиции.

public class PhysicsMovement : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float _speed = 5f;
    [SerializeField] private float _jumpForce = 7f;
    private Rigidbody _rb;

    void Awake()
    {
        _rb = GetComponent<Rigidbody>();
        _rb.constraints = RigidbodyConstraints.FreezeRotationX
                        | RigidbodyConstraints.FreezeRotationZ;
    }

    void FixedUpdate()
    {
        // MovePosition - плавное кинематическое перемещение
        // Корректно взаимодействует с физикой: не проходит сквозь стены
        Vector3 move = new Vector3(1f, 0f, 0f); // направление задаст Input в следующем уроке
        _rb.MovePosition(_rb.position + move * _speed * Time.fixedDeltaTime);
    }

    public void Jump()
    {
        // AddForce с Impulse - мгновенный единовременный импульс
        _rb.AddForce(Vector3.up * _jumpForce, ForceMode.Impulse);
    }
}

4. Физические запросы

Коллайдеры и триггеры срабатывают реактивно - движок сам вызывает методы при контакте. Иногда нужен противоположный подход: активно опросить пространство из кода в конкретный момент. Для этого служат физические запросы.

Physics.Raycast - луч

Physics.Raycast пускает невидимый луч из точки в направлении и возвращает информацию о первом объекте с коллайдером, который луч пересёк.

void Update()
{
    // Луч из позиции объекта вперёд, максимальная длина 10 единиц
    if (Physics.Raycast(transform.position, transform.forward, out RaycastHit hit, 10f))
    {
        Debug.Log($"Попал в: {hit.collider.name}");
        Debug.Log($"Точка попадания: {hit.point}");
        Debug.Log($"Нормаль поверхности: {hit.normal}");
        Debug.Log($"Расстояние: {hit.distance:F2}");
    }
}

Луч можно ограничить слоями через LayerMask, чтобы он реагировал только на нужные объекты:

[SerializeField] private LayerMask _interactableLayers;

void Update()
{
    // Луч из центра экрана (через камеру) в мир
    Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

    if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, 100f, _interactableLayers))
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
            hit.collider.GetComponent<IInteractable>()?.Interact();
    }
}

Physics.CheckSphere и OverlapSphere

Physics.CheckSphere проверяет, есть ли коллайдер в сфере заданного радиуса. Используется для проверки земли под ногами персонажа:

// Возвращает true, если в точке pos есть коллайдер на слое groundLayer
bool isGrounded = Physics.CheckSphere(groundCheck.position, 0.2f, groundLayer);

Physics.OverlapSphere возвращает массив всех коллайдеров в сфере - удобно для зоны взрыва:

// Все коллайдеры в радиусе 5 единиц от точки взрыва
Collider[] inBlastZone = Physics.OverlapSphere(explosionPoint, blastRadius);
foreach (var col in inBlastZone)
{
    col.GetComponent<IDamageable>()?.TakeDamage(50f);
}

📋 Перейти к практике урока 2