#1部分只围绕碰撞检测进行先关的技术总结，以及不确定有没有#2。 GitHub网址：传送门 ，Github里有群，群里面有中文教程PDF 配置环境：Unity2021.f1c1+VS2022 需要前置知识：高中物理 原生Box2D是使用C++进行编译的物理引擎库。他可以不依赖于任何其他环境进行独立的物理行为模拟。使用该物理引擎库最出名的游戏应该是《愤怒的小鸟》 。GitHub有Box2DSharp（C#代码版本） 安装&兼容性 Box2DSharp是Box2D的C#版本，基本可以在各个IDE环境中进行使用。 Box2DSharp的工程文件依赖于Unity2019版本，也就是说如果你使用的不是Unity那么反而可以安心的使用Box2DSharp，而你想要在更高版本的Unity中使用就要解决其兼容性问题。 首先拷贝工程到一个非Unity工程目录下的文件夹中，然后运行CopyToUnityTestbed.bat文件。 第二把test/UnityTest/拷贝到工程文件夹中。（原则上来说到这一步安装就算完成了） 兼容性&各类报错 首先是unsafe（注意区分大小写）报错，会有很明显的中文提示让你打开编译器的unsafe开关。 第二，是ImGuiNet报错。该项目的TestDemo的GUI使用的是这个，所以如果你不想要Demo可以把Demo删除只保留UnityTest\Assets\Box2DSharp文件夹即可。传送门 如果在导入Git仓库中出现报错，且一导入键就直接报错，那么大概率是Git的问题。你需要先安装Git其次要把Git的：git\cmd文件夹目录添加到电脑系统变量的Path中。 第三，会有InputSystem的报错，可以在PackageManager中导入新的InputSystem。如果使用了原生版本的输入系统，那么需要在playersetting中找到对应输入系统选项并改为Both。 第四，也是最重要的一点。在Unity2019以上的版本中使用会出现Unsafe（这里是大写方法名）报错，该方法在System.Rutime.CompilerServices.Unsafe.dll中，你甚至可以在Unity本体的Editor中查找到该文件。 解决方法 ，通过Unity打开VS工程文件（不要直接点击sln），然后用VS的Nuget（工具->Nuget包管理->管理解决方案的Nuget程序包）搜索并下载System.Rutime.CompilerServices.Unsafe（一定要是最新的稳定版）。之后，你可以在你的工程下的Package中找到VS安装的这个dll文件，然后把该dll文件拷贝到Assets/Plugins的文件夹下，等待Unity重新编译即可解决该问题。 其它可能影响失败的因素：VS没有开启unsafe代码编译，该问题需要对Assebly右键->属性。但是Vs默认对Unity不显示属性文件，所以你会发现点击后无事发生。此时需要在VS上方选项栏中选择工具->选项->适用于Unity的工具，并把其中的访问项目属性改为True，之后对于你需要的Assembly中右键属性，勾选允许使用不安全代码开关。
世界（world）：物理世界就是相互作用的物体，夹具和约束的集合。（一般只用创建一个） 求解器（solver）：物理世界使用求解器来推算世界，求解接触和关节约束。 Box2D 的求解器是一种高性能的迭代求解器，它会顺序执行 N 次，这里的 N 是约束的个数。 连续碰撞（continuous collision）：求解器使用时域上的离散时间步来推算物体状态。如果没有特殊处理的话，这会导致隧穿效应。 形状（shape） 刚体（rigid body）：区别于流体来说 夹具（fixture）：夹具将形状绑定到物体上，并添加密度（density）、摩擦（friction）、恢复（restitution）等材料特性。夹具还将形状放入到碰撞系统（碰撞检测（Broad Phase））中以使之能与其他形状相碰撞。 约束（constraint）：消除物体的自由度链接（xyz轴的约束）。 接触约束（contact constraint）：一种防止刚体穿透，并模拟摩擦和恢复的特殊约束。 关节（joint）：它是一种用于把两个或更多的物体固定到一起的约束。 关节限制，关节马达：本节不作过多介绍 成功运行后的Demo界面（直接把Test场景拖入并运行即可） 参数1解释： 参数2解释：
一个标准的Box2D代码有：创建一个世界->创建一些物体->把物体用夹具进行绑定->开始进行物理模拟 如何创建世界（注意：以下所有关于Box2D的Vector2都是System.Numerics里的Vector2）
public World world;
void Start()
{
//实例化一个世界时需要给他填入重力Vector2数组
world = new World(new Vector2(0f,0f));
//调整相关参数，这个上文里说过，也可以先通过Profile profile = new Profile（）；然后更改里面的设定，之后动过profile.xxx进行赋值。
world.AllowSleep = true;
world.WarmStarting = true;
world.ContinuousPhysics = true;
world.SubStepping = true;
}
Body ground;
{
var bd = new BodyDef();
ground = World.CreateBody(bd);
}
var bd = new BodyDef
{
BodyType = BodyType.DynamicBody,
AllowSleep = false,
Position = new Vector2(0.0f, 10.0f)
};
//圆形
var shape = new CircleShape();
shape.Radius = 10f;
shape.Position.Set(0, 0);
body.CreateFixture(shape, 0);
//方形
var shape = new PolygonShape();
shape.SetAsBox(0.5f, 10.0f, new Vector2(10.0f, 0.0f), 0.0f);
body.CreateFixture(shape, 5.0f);
如何进行Box2D body和U3D场景中的GameObject对应更新
//官方演示demo中并没有使用body位置进行更新，而是通过夹具的碰撞接触点进行图案的绘制，所以当你看完官方演示之后反而会更糊涂了。
//而且Box2D并没有返回id值记录的相关操作，这方面我们需要自己进行维护，这里我直接采用字典进行维护对应关系
private Dictionary<Body, GameObject> objcectList;
//创建一个GameObject，紧随其后创建对应shap和body，然后把body和GameObject塞入字典中，之后用foreach遍历更新即可
//最后，在update中调用。第一个参数填入刷新频率，此时的分母相当于帧数，第二个填入Vel计算次数，第三个填入pos计算次数。经实测两个填入3就有不错的效果。
world.Step(1.0f / 10.0f, 3, 3);
额外补充： 。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Box2DSharp.Collision.Shapes;
using Box2DSharp.Common;
using Box2DSharp.Dynamics;
using Box2DSharp.Dynamics.Joints;
using Box2DSharp.Collision;
using Testbed.Abstractions;
using System;
using Joint = Box2DSharp.Dynamics.Joints.Joint;
using Vector2 = System.Numerics.Vector2;
using Color = Box2DSharp.Common.Color;
using Random = UnityEngine.Random;
using UnityEngine.UI;
using Box2DSharp.Dynamics.Contacts;
using Box2DSharp.Collision.Collider;
public class CirlTest : MonoBehaviour
{
// Start is called before the first frame update
[SerializeField]
private GameObject _prefab;
[SerializeField]
private GameObject _squarePrefab;
[SerializeField]
private UnityEngine.Transform _transform;
public World world;
private int cnt = 300;
private int now_cnt;
private Dictionary<Body, GameObject> objcectList;
[Range(0f, 1f)]
public float speed = 0.1f;
//show fps
private float m_frameCount = 0.0f;
private string m_fpsText;
private float m_lastPrintTime = 0.0f;
private GUIStyle m_style;
[SerializeField]
private Text m_text;
private bool flag;
void Start()
{
world = new World(new Vector2(0f,0f));
world.AllowSleep = true;
world.WarmStarting = true;
world.ContinuousPhysics = true;
world.SubStepping = true;
//创建地面
var groundBodyDef = new BodyDef { BodyType = BodyType.StaticBody };
groundBodyDef.Position.Set(0.0f, -10.0f);
var groundBody = world.CreateBody(groundBodyDef);
objcectList = new Dictionary<Body, GameObject>();
objcectList.Clear();
now_cnt = 0;
//show fps
m_style = new GUIStyle { fontSize = 20, };
}
// Update is called once per frame
private void FixedUpdate()
{
calFPS();
if (flag == false) return;
UpdatePosition();
}
protected void PreStep()
{
float rx = Random.Range(-50.0f, 50.0f);
float ry = Random.Range(-50.0f, 50.0f);
if(now_cnt >= 30)
{
//创建实例化对象
var circle = GameObject.Instantiate(_prefab, new UnityEngine.Vector2(rx, ry), Quaternion.identity);
circle.transform.SetParent(_transform);
//在world中对应创建对象
var bodyDef = new BodyDef { BodyType = BodyType.DynamicBody };
var shape = new CircleShape();
shape.Radius = 0.95f;
bodyDef.Position.Set(rx, ry);
var body = world.CreateBody(bodyDef);
body.CreateFixture(shape, 1.0f);
objcectList.Add(body, circle);
}
else
{
//创建实例化对象
var square = GameObject.Instantiate(_squarePrefab, new UnityEngine.Vector2(rx, ry), Quaternion.identity);
square.transform.SetParent(_transform);
//square.transform.localScale = new Vector3(, 1, 1);
var bd = new BodyDef
{
BodyType = BodyType.DynamicBody,
Position = new Vector2(rx, ry),
FixedRotation = false
};
var body = world.CreateBody(bd);
var shape = new PolygonShape();
shape.SetAsBox(1f, 2f);
var fixtureDef = new FixtureDef
{
Shape = shape,
Density = 0.001f,
Friction = 0.3f
};
//body.ApplyForceToCenter(new Vector2(-rx/10, -ry/10), true);
body.AngularDamping = 0.01f;
body.CreateFixture(fixtureDef);
objcectList.Add(body, square);
}
++now_cnt;
}
private void UpdatePosition()
{
foreach (var obj in objcectList)
{
Vector2 pos = obj.Key.GetPosition();
float angle = UnityEngine.Vector2.SignedAngle(new UnityEngine.Vector2(pos.X,pos.Y), UnityEngine.Vector2.left);
obj.Key.SetTransform(pos - pos * speed * Time.deltaTime, angle);
}
world.AllowSleep = true;
world.WarmStarting = true;
world.ContinuousPhysics = true;
world.SubStepping = true;
if (now_cnt < cnt)
{
PreStep();
}
world.Step(1.0f / 10.0f, 3, 3);
foreach (var obj in objcectList)
{
Vector2 pos = obj.Key.GetPosition();
obj.Value.transform.position = new UnityEngine.Vector2(pos.X,pos.Y);
obj.Value.transform.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0,0, obj.Key.GetAngle()));
//if (obj.Key.GetAngle() >= 1f) Debug.Log(obj.Key.GetAngle());
}
}
//show fps
private void calFPS()
{
m_frameCount += 1.0f;
float currentTime = UnityEngine.Time.realtimeSinceStartup;
float passedTime = currentTime - m_lastPrintTime;
//每秒钟计算一次fps
if (passedTime >= 1.0f)
{
float fps = m_frameCount / passedTime;
m_fpsText = string.Format("FPS:{0:0.00}", fps);
m_frameCount = 0.0f;
m_lastPrintTime = currentTime;
}
}
void OnGUI()
{
if (string.IsNullOrEmpty(m_fpsText) == false)
{
GUI.Label(new Rect(20.0f, 0.0f, 300.0f, 20.0f), m_fpsText, m_style);
}
}
public void OnClickedBtn()
{
cnt = int.Parse(m_text.text);
flag = true;
}
}
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