【unity】角色移动控制，移动，跳跃，地面监测_unity键盘控制人物向前移动跳动

场景

• 做一个简单的任务移动控制
• wasd的键盘移动
• 跳跃
• 地面检测
• 跳跃时保留地速

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1.character controller

• 调整好角色控制器，通过角色控制器的API来进行操作角色移动
  

2.通过键盘操控前后左右移动

• 因为速度是通过键盘每帧的输入进行累加的，因此先创建一个速度向量

Vector3 motionVector = Vector3.zero;
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• 获取键盘输入的浮点数

float horizontal_axis = Input.GetAxis("Horizontal");
float vertical_axis = Input.GetAxis("Vertical");
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• 对速度变量进行叠加
• 注意这里是对角色自身的方向来移动
• 注意下面这个wasd方向的位移结构都是：1.方向单位向量 2.速度 3.输入 4.（非必须）时间间隔,换成0.02也是可以的
• 注意一定是速度的累加，因为键盘输入的值是会变的，是慢慢增长的，松开是会回落的

motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
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• 这样简单的前后左右移动就可以了

characterController.Move(motionVector);
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3.重力作用

• 根据物理公式，自由落体的速度公式是：Vt = gt，也就是加速度 * 时间，下面即使速度的大小

verticalVelocity -= gravity * Time.fixedDeltaTime;
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• 然后将速度叠加到全局坐标系的垂直方向，这样就可以实现下落

motionVector += Vector3.up * (verticalVelocity * Time.fixedDeltaTime);
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4.地面检测

• 因为如果不用地面检测将垂直方向的速度置为0，那么角色即使落地停止，但是它的垂直方向的速度还是会一直随着时间叠加。
• 因此需要进行地面检测，接触地面后，垂直方向的速度置为0
• 地面检测可以通过很多种方式（可以通过ray射线，也可以通过碰撞）
• 这里使用的方式是后者，注意在Player的character controller下方圆截面中心点，放置一个地面监测点
  
• 这样通过下面这个方法，会以这个中心点，以一个半径的距离来检测地面(isGround 是一个bool值)

isGround = Physics.CheckSphere(GroundCheckPoint.position, checkShereRadius, GroundLayer);
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• 当然这里也是有点坑的（1.需要给需要检测的物体上一个LayerMask；2.需要考虑一下character的Skin Width皮肤厚度，因此半径应该等于character的Radius 加上 Skin Width）

5.跳跃

• 将世界坐标下的垂直方向的速度改成向上的一个初速度就可以了
• 那么这个速度是多少呢？需要通过最大跳跃高度来计算比较合适。

public float MaxJumpHeight = 5f;
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• 因为垂直上抛运动的上升过程和下降过程是镜像对称的（高中知识），因此起跳速度应该是自由落体MaxJumpHeight 高度的下落速度的反向速度。
• 公式是 Vt = 根号下（2gh）
• 因此这样计算比较合理

if (isGround)
{
    if (Input.GetButtonDown("Jump"))
    {
        //因为有最高的跳跃高度规定，用高中的公式来计算，上跳和下落就是对称的运动vt = gt; 2h/g开平方 = t，
        //那么h高度时刻速度应该是vt = g*根号下（2h/g） = 根号下2gh
        verticalVelocity = Mathf.Sqrt(2 * gravity * MaxJumpHeight);
        //跳跃的时候应该记录一下起跳瞬间的水平方向的速度，保持不变
    }
}
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6.跳跃的时候保持地速

• 这样比较真实。。不然跳上箱子什么的，通过助跑也上不去。。回原地跳
• 声明两个用于记录起跳时瞬间的水平速度

private float tmp_horizontal_axis;
private float tmp_vertical_axis;
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• 然后在起跳的瞬间，记录一下当时的键盘输入的float浮点值

if (isGround)
{
    if (Input.GetButtonDown("Jump"))
    {
        tmp_horizontal_axis = horizontal_axis;
        tmp_vertical_axis = vertical_axis;
        //因为有最高的跳跃高度规定，用高中的公式来计算，上跳和下落就是对称的运动vt = gt; 2h/g开平方 = t，
        //那么h高度时刻速度应该是vt = g*根号下（2h/g） = 根号下2gh
        verticalVelocity = Mathf.Sqrt(2 * gravity * MaxJumpHeight);
        //跳跃的时候应该记录一下起跳瞬间的水平方向的速度，保持不变
    }
}
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• 然后如果置空的时候，就用这个记录的空速来运动

if (isGround)
{
    motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
    motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
}
else
{
    //跳起来之后是有水平方向速度的
    motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * tmp_vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
    motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * tmp_horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
}
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• 再优化一下~在地面上的时候才接收键盘的输入，这样就比较完美了！

float horizontal_axis = 0f;
float vertical_axis = 0f;

if (isGround)
{
    horizontal_axis = Input.GetAxis("Horizontal");
    vertical_axis = Input.GetAxis("Vertical");
    motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
    motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
}
else
{
    //跳起来之后是有水平方向速度的
    motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * tmp_vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
    motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * tmp_horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
}
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7.完整的代码如下

• 记录而已，有不好的地方请指正
• 下面是包含了键盘移动和鼠标控制视野的代码

/// <summary>
/// 角色移动和视角移动
/// </summary>
public class PlayerMovementController : MonoBehaviour
{
    [Space(20)] public float rotateSpeed = 180;
    [Range(1, 2)] public float rotateRatio = 1;
    public Transform playerTransform;
    public Transform eyeViewTransform;
    public float MaxViewAngle = 65f;
    private float tmp_viweRotationOffset;
    public float gravity = 9.8f;
    public float verticalVelocity = 0;
    public bool isGround = false;
    public LayerMask GroundLayer;
    public Transform GroundCheckPoint;
    public float checkShereRadius;
    public float MaxJumpHeight = 5f;
    private float tmp_horizontal_axis;
    private float tmp_vertical_axis;

    //move
    [Space(20)] public CharacterController characterController;
    public float moveSpeed = 10;

    private void Start()
    {
        characterController = this.GetComponent<CharacterController>();
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        PlayerRotateControl();
        PlayerMoveControl();
    }

    /**
     * 通过键盘控制角色移动
     */
    public void PlayerMoveControl()
    {
        if (characterController == null)
        {
            return;
        }

        Vector3 motionVector = Vector3.zero;
        //获取键盘输入
        float horizontal_axis = 0f;
        float vertical_axis = 0f;
        //注意这里是对角色自身的方向来移动
        //注意下面这个wasd方向的位移结构都是：1.方向单位向量 2.速度 3.输入 4.（非必须）时间间隔,换成0.02也是可以的
        //注意一定是速度的累加，因为键盘输入的值是会变的，是慢慢增长的，松开是会回落的
        if (isGround)
        {
            horizontal_axis = Input.GetAxis("Horizontal");
            vertical_axis = Input.GetAxis("Vertical");
            motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
            motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
        }
        else
        {
            //跳起来之后是有水平方向速度的
            motionVector += playerTransform.forward * (moveSpeed * tmp_vertical_axis * Time.fixedDeltaTime);
            motionVector += playerTransform.right * (moveSpeed * tmp_horizontal_axis * Time.fixedDeltaTime);
        }
        //跳跃和下落

        //垂直方向应该取得是视界坐标的朝向
        //这里需要自由落体的公式 h = 0.5 * g * t * t 因此 下落的所读就是 Vt = g * t
        //先实现重力 , 垂直方向的速度是累加的！
        verticalVelocity -= gravity * Time.fixedDeltaTime;
        motionVector += Vector3.up * (verticalVelocity * Time.fixedDeltaTime);
        //在角色接触到地面的时候，向下的速度归零
        //地面的碰撞检测可以使用，碰撞，也可以使用射线，这里使用一个checkPoint，放在胶囊体下方的原型截面线上
        //CheckSphere检车某个点为圆心的球体内是否有碰撞体，加入 verticalVelocity < 0 判断是防止跳跃的时候碰到物体，但是跳跃的动作还没结束，V就强制为0了
        isGround = Physics.CheckSphere(GroundCheckPoint.position, checkShereRadius, GroundLayer);
        if (isGround && verticalVelocity < 0)
        {
            isGround = true;
            verticalVelocity = 0;
        }

        //写跳跃的脚本
        if (isGround)
        {
            if (Input.GetButtonDown("Jump"))
            {
                tmp_horizontal_axis = horizontal_axis;
                tmp_vertical_axis = vertical_axis;
                //因为有最高的跳跃高度规定，用高中的公式来计算，上跳和下落就是对称的运动vt = gt; 2h/g开平方 = t，
                //那么h高度时刻速度应该是vt = g*根号下（2h/g） = 根号下2gh
                verticalVelocity = Mathf.Sqrt(2 * gravity * MaxJumpHeight);
                //跳跃的时候应该记录一下起跳瞬间的水平方向的速度，保持不变
            }
        }

        characterController.Move(motionVector);
    }

    /**
     * 鼠标控制角色视角移动
     */
    private void PlayerRotateControl()
    {
        if (playerTransform == null || eyeViewTransform == null)
        {
            return;
        }

        //x控制的是水平方向旋转，也就是控制沿Y轴旋转，控制Player的水平方向转动
        float offset_x = Input.GetAxis("Mouse X");
        //控制垂直方向旋转，也就是沿x轴旋转，这里只控制EYE_VIEW照相机在垂直方向的转动
        float offset_y = Input.GetAxis("Mouse Y");
        playerTransform.Rotate(Vector3.up * (offset_x * rotateSpeed * rotateRatio * Time.fixedDeltaTime));
        //对旋转角进行累加才能够进行对最大角度的限制
        tmp_viweRotationOffset -= offset_y * rotateSpeed * rotateRatio * Time.fixedDeltaTime;
        //限制一下旋转的角度
        tmp_viweRotationOffset = Mathf.Clamp(tmp_viweRotationOffset, -MaxViewAngle, MaxViewAngle);
        Quaternion EyeLocalQuaternion = Quaternion.Euler(new Vector3(tmp_viweRotationOffset,
            eyeViewTransform.localEulerAngles.y,
            eyeViewTransform.localEulerAngles.z));
        //注意旋转角是四元素，需要用四元素处理
        eyeViewTransform.localRotation = EyeLocalQuaternion;
    }
}
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