突然想嘗試一下在Unity中模擬近防炮（攔截炮），該攔截跑應(yīng)該發(fā)射物理子彈并并命中處在運(yùn)動(dòng)中的物體，所以在代碼中至少應(yīng)考慮：

子彈發(fā)射矢量速度vb（暫不考慮風(fēng)阻）

目標(biāo)距離 L

目標(biāo)當(dāng)前矢量速度 v

目標(biāo)運(yùn)動(dòng)加速度 a

重力加速度 g

有以上這些變量后就可以運(yùn)用初高中知識(shí)來(lái)預(yù)判目標(biāo)，并得到良好的命中率：以下算法目前只適用于勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

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首先是制作大炮和發(fā)射部分。這里簡(jiǎn)單地將圓柱體或者立方體拉成炮管，后期再替換成正經(jīng)模型：

然后創(chuàng)建一個(gè)Prefab物體用作炮彈，什么形狀都行，但是要有Rigibody，阻力調(diào)為0；炮管可以不用設(shè)置碰撞體，如果一定要碰撞體，那么就用以下方法來(lái)避免炮彈和炮管發(fā)生碰撞，將炮管和炮彈分別設(shè)置不同Layer：

Physics.IgnoreLayerCollisionhttps://docs.unity3d.com/ScriptReference/Physics.IgnoreLayerCollision.html

接下來(lái)就是發(fā)射炮彈，用StartCoroutine（）接口來(lái)讓大炮不間斷地連射，發(fā)射頻率可以實(shí)時(shí)更改：

using System.Collections; using UnityEngine;public class Interceptor : MonoBehaviour {public Transform TargetObj, PredictedObj;//assigin target public GameObject bullet;// bullet prefabpublic float FiringRate = .3f, bulletSpeed = 10f, towardSpeed = 1f, gravityLead = 0.5f, accurancy = 0.5f;public float flyingTime, distance, multiplyler, num_bullets_pertime = 5;[SerializeField] Rigidbody TargetRig;[SerializeField] Vector3 lastVelocity, acceleration;void Start(){TargetRig = TargetObj.GetComponent<Rigidbody>();StartCoroutine(Shoot());// start shooting}IEnumerator Shoot(){while (TargetObj)//如果有瞄準(zhǔn)的物體，那么就一直發(fā)射！{// for (int i = 0; i <= num_bullets_pertime; i++) { Instantiate(bullet, transform.position, transform.rotation).GetComponent<Rigidbody>().velocity = transform.forward * bulletSpeed * Random.Range(0.1f, 2f); }Instantiate(bullet, transform.position, transform.rotation).GetComponent<Rigidbody>().velocity = transform.forward * bulletSpeed;yield return new WaitForSeconds(FiringRate);}} }

接下來(lái)是核心部分，為了直觀展現(xiàn)大炮預(yù)瞄位置，這里可以創(chuàng)建一個(gè)鮮艷的物體來(lái)表示，如上圖中的紅標(biāo)，并將其綁定到?PredictedObj 變量上。只要將PredictedObj 的位置計(jì)算出來(lái)，讓大炮直接調(diào)用LookAt 方法 或者?在操作面板中添加LookAt Constrant 鎖定到該物體就可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的攔截打擊了。

要預(yù)測(cè)PredictedObj 的位置，可以直接運(yùn)用初高中物理知識(shí)：但是這里需要注意的是，最終采用的這種方法并不嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)樽訌椩陲w行的過(guò)程中距離?Distance?是會(huì)改變的， 因?yàn)槲矬w在運(yùn)動(dòng)，這就涉及到動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)——即在三維坐標(biāo)系中，已知之前的1~5條件，還要加上：

6.? 子彈發(fā)射時(shí)刻位置

7.? 目標(biāo)發(fā)射時(shí)刻位置

然后用兩點(diǎn)距離公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（勻速和勻加速）連列來(lái)求解一個(gè)繁雜的二元一次方程，進(jìn)而得出撞擊前需要的未知時(shí)間T。

我直接裂開(kāi)🤯，所以暫時(shí)不考慮方程求解部分，粗略的將未知T 變?yōu)?#xff1a;

這種方法最大的弊端就是炮彈越慢越難命中。Distance 在Unity中可以簡(jiǎn)單的調(diào)用：

distance = Vector3.Distance(transform.position, TargetObj.position);//get the current distance(insufficiently strict)

bulletSpeed vb 提前設(shè)定好了；

加速度 a 在 Unity中需要手動(dòng)計(jì)算，只需要在Update（）中保存前一幀的目標(biāo)速度，然后用公式

• ??

acceleration = (TargetRig.velocity - lastVelocity) / Time.deltaTime;//acceleration lastVelocity = TargetRig.velocity;//get the current velocity for next frame acceleration caculation

最后直接明了，一個(gè)簡(jiǎn)單公式解決：

預(yù)測(cè)物體位置

= 預(yù)測(cè)物體初始位置?

??

最后考慮到之前所說(shuō)的不嚴(yán)謹(jǐn)，就再加上一個(gè)隨機(jī)的小范圍的散射，來(lái)達(dá)到“碰運(yùn)氣”的目的，畢竟就算是嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算，也無(wú)法應(yīng)對(duì)某些特殊和突發(fā)狀況，同時(shí)盡可能提高子彈速度來(lái)縮小?的誤差，這就是為什么現(xiàn)實(shí)生活中的近放炮往往具有超高的射速，極高的子彈速度，一定的散射比例甚至是高空爆炸。

實(shí)際效果:

攔截炮初步演示

不難看出在低射速，低頻率和低散射時(shí)，基本只在勻速直線運(yùn)動(dòng)和部分勻變速直線運(yùn)動(dòng)中起作用，變速和變加速命中率低的可憐。原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)榕趶椞?#xff0c;飛行時(shí)間太長(zhǎng)，還沒(méi)等到炮彈到達(dá)，目標(biāo)早就變到下一個(gè)狀態(tài)了；接著將射速、頻率、散射全部調(diào)高，命中率一下子就上去了，真是非常的amazing啊

完整代碼如下，或許還能優(yōu)化：

using System.Collections; using UnityEngine;public class Interceptor : MonoBehaviour {public Transform TargetObj, PredictedObj;//assigin target public GameObject bullet;// bullet prefabpublic float FiringRate = .3f, bulletSpeed = 10f, followSpeed = 1f, gravityLead = 0.5f, accurancy = 0.5f;public float flyingTime, distance;[SerializeField] Rigidbody TargetRig;[SerializeField] Vector3 lastVelocity, acceleration;void Start(){TargetRig = TargetObj.GetComponent<Rigidbody>();StartCoroutine(Shoot());// start shooting}// Update is called once per framevoid Update(){if (!TargetObj) { return; }acceleration = (TargetRig.velocity - lastVelocity) / Time.deltaTime;//accelerationlastVelocity = TargetRig.velocity;//get the current velocity for next frame acceleration caculationdistance = Vector3.Distance(transform.position, TargetObj.position);//get the current distance(insufficiently strict)flyingTime = distance / bulletSpeed; //dt = Distance / vbPredictedObj.position = Vector3.Lerp(PredictedObj.position,//use Lerp to control cannon's follow speed(TargetObj.position // current position+ TargetRig.velocity * flyingTime // next position with uniform linear motion: dL1 = L + dt * v+ 0.5f * Mathf.Pow(flyingTime, 2f) * acceleration// then add distance with uniformly variable motiond during dt: dL2= dL1 + 1/2 * a * dt^2+ 0.5f * Mathf.Pow(flyingTime, 2f) * -Physics.gravity// next add distance with gravity's uniformly variable motion during dt: dL3= dL2 + 1/2 * a * dt^2+ new Vector3(Random.Range(-accurancy, accurancy), Random.Range(-accurancy, accurancy), Random.Range(-accurancy, accurancy))//finally add alittle random fractors to incrase hit rate chance ),Time.deltaTime * followSpeed);}IEnumerator Shoot(){while (TargetObj){// for (int i = 0; i <= num_bullets_pertime; i++) { Instantiate(bullet, transform.position, transform.rotation).GetComponent<Rigidbody>().velocity = transform.forward * bulletSpeed * Random.Range(0.1f, 2f); }Instantiate(bullet, transform.position, transform.rotation).GetComponent<Rigidbody>().velocity = transform.forward * bulletSpeed;yield return new WaitForSeconds(FiringRate);}} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Unity制作简单拦截近防炮——如何预测打击目标的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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