Unity3D 解决检测碰撞某类物体的一种方法
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前言
2022年十月份报名参加了Unity和Bilibili联合举办的NewbiesJam游戏开发挑战。在处理不同物体之间的碰撞逻辑时，由于自身知识浅薄，选择了使用Tag去判断触碰了哪一个物体，这就导致了随着物体类型的增加，不单是Tag，写在OnColliderEnter、OnColliderExit、OnColliderStay等等等等方法里面的语句也会越来越庞大臃肿，并且一旦物体的Tag没有进行标识，编写的碰撞逻辑就会失效。
在学习 《Unity3D 网络游戏实战（第2版）》这一本书时，Server在分发接收到的网络消息时，会根据消息的协议名，通过反射的方式从MsgHandler获取与协议名同名的方法，在自定义需要传入的object[]类型的参数列表parameters后，通过Invoke(null,parameters)的方式传入参数并且执行方法。
服务端
NetManager分发消息
public class NetManager
{
public static void ReadClient()
{
....
//假设收到的协议消息
MsgBase msg = new MsgMove();
//从MsgHandler获取和协议同名的方法
MethodInfo mi = typeof(MsgHandler).GetMethod(msg.protoName);
//定义需要传入的参数列表
object[] o = {state,msg}
//执行同名方法,并传入参数
mi?.Invoke(null,o)
....
}
}
MsgHandler消息处理
public partial class MsgHandler
{
public static void MsgMove(SocketState state,MsgBase msgBase)
{
//向下转型还原为MsgMove类型
MsgMove msg = (MsgMove)msgBase;
//通过msg的内容执行其他逻辑
........
}
}启发
在检测物体之间的碰撞时，一般都是两个挂载有脚本的物体进行检测，那么是否可以在OnCollisionEnter方法中，一旦某个物体进入了Collider，就尝试检测这类物体是否是自己要监听的类型，通过GetComponent方式尝试获取物体的某一类脚本，如果获取的结果不为空，则触发相应的方法。
实现前的失败案例
假设有两类物体。一类物体挂载类型为人物（BaseCharactor）的脚本，并且带有Rigidbody。另一类物体挂载类型为格子（Node）的脚本。当人物走到某类格子上时，双方都会触发OnCollisionEnter(或OnTriggerEnter)。
以人物（BaseCharactor）为视角
现在有这样一个情景，玩家控制的人物（CtrlPlayer,继承于BaseCharactor）走到陷阱类型（TrapNode，继承于Node）的格子上时会死亡，走到泥地类型（MudNode，继承与Node）的格子上时速度会变慢。
为了检测双方，我添加了三个Tag，分别是CtrlPlayer、TrapNode和MudNode。在Node物体进入玩家的Collider的时候，触发了玩家的OnCollisionEnter，此时如果要实现触碰到不同格子实现不同的方法，我一开始是这么写的：
public class CtrlPlayer:BaseCharactor
{
private void OnCollisionEnter(Collision collision)
{
if（collision.gameObject.tag == "TrapNode"）
{
//玩家死亡
.....
}else if(collision.gameObject.tag == "MudNode")
{
//玩家速度变慢
....
}
}
}典中典。
当我准备继续加不同类型的角色和格子的时候，我就开始发现Tag真的越来越多了，在OnCollisionEnter里面的if-else语句也越来越多。所以现在存在两个问题:
- Tag太多
- if-else语句太多。
解决Tag太多
后来我改成了只使用两个Tag，BaseCharactor和Node。然后我的逻辑就变成了这样：
public class CtrlPlayer:BaseCharactor
{
private void OnCollisionEnter(Collision collision)
{
if（collision.gameObject.tag == "Node"）
{
OnNodeEnter(collision.transform.GetComponent<Node>());
}
}
private void OnNodeEnter(Node node)
{
if(node.NodeType == Node.NodeType.Trap)
{
//玩家死亡
....
}
else if(node.NodeType == Node.NodeType.Mud)
{
//玩家移速变慢
...
}
}
}
public class Node:Monobehaviour
{
public enum NodeType
{
Normal,
Trap,
Mud,
....
}
}新典中典。
这个时候Tag确实减少了，但是依旧没有减少if-else语句，并且甚至在添加新的Node或Charactor的时候需要维护NodeType。于是在这个时候，我灵光一闪想到了前面所提到的使用反射，通过名字获取方法并且调用。
实现
这个是我在开发挑战中使用的方法，这一方法在我看来仍然不够好，但已经非常足够我的项目去使用，并且解决了一定关于if-else的问题。
以人物（BaseCharactor）为视角
由于项目很小，我没有去考虑性能的开销问题，因此我把检测格子的逻辑直接写在了BaseCharactor里，如果希望一些角色不去检测格子（比如场景中不断飞，用来装饰的鸟），在鸟的类中重写OnCollisionEnter就好了。
public class BaseCharactor:Monobehaviour
{
protected virtual void OnCollisionEnter(Collision collision)
{
//声明Node对象
Node node;
//获取碰撞对象身上挂载的Node组件
node = collision.gameobject.GetComponent<Node>();
//如果结果不为空，说明对象身上挂载有Node类型脚本
if(node != null)
{
//获取脚本类型名字，如果是TrapNode名字就是TrapNode，如果是MudNode名字就是MudNode
string name = node.GetType().Name;
//获取同名方法
MethodInfo mi = this.GetType().GetMethod($"On{name}Enter");
//定义需要传给方法的参数,参数包括了参与碰撞的双方
object[] o = {this,node};
//如果方法存在，则执行
mi?.Invoke(this,o);
}
}
public void OnTrapNodeEnter(BaseCharactor actor,Node node)
{
//角色死亡逻辑
...
}
public void OnMudNodeEnter(BaseCharactor actor,Node node)
{
//角色移动速度变慢
...
}
}通过尝试获取进入物体的Node脚本，如果获取到了就通过Node类型脚本的名字，去执行On<脚本名字>Enter方法。
这一方法不仅直接不使用Tag去检测，并且直接从表层面上消除了if-else语句，看上去舒心很多。并且子类可以重写检测方法，实现不同的逻辑。
总结
这一方法适用于检测的大类别不怎么变化的情况。我的作品中，格子（Node）只需要检测人物（BaseCharactor），人物也只需要检测格子，只需要考虑了不同的人物走到不同的格子所触发的逻辑。如果检测的类别越来越多，比如还需要检测是否触碰了物体（Item），是否触碰到了场景中可以交互的建筑（Architecture），这个时候就需要往OnCollisionEnter等检测方法添加新的逻辑了，会违反开闭原则。
使用这一方法后，在检测物体触发碰撞时候，只需要类中添加方法On<想要检测对象的类型>Enter就好了。假设旱鸭子(Landlubber,继承BaseCharactor)走到了水格子（WaterNode,继承于Node），只需要在Landlubber类中添加方法OnWaterNodeEnter，就会在进入水格子的时候触发OnWaterNodeEnter。由于使用了mi.?Invoke()方式去触发方法，会在触发前判断是否有这一方法存在，否则就不触发。所以当检测到了WaterNode，类中没有OnWaterNodeEnter这一方法也没有关系。
思考
关于由于如果检测的大类频繁地修改的话，会违反开闭原则的事情，有一个想法是给物体声明一个检测列表List<Type>，在开始时把需要检测的物体的脚本基类添加在里面就好了。在OnCollisionEnter等检测方法中把List遍历一遍就知道进入的物体是不是希望被检测的了。但是这样的话，mi.Invoke（）传入的参数就不能够变化了。
另外，使用反射这一方式是否会有什么不安全的情况吗？我对C#的了解还是过于浅薄，只是这一方式确实对我的游戏开发起到了帮助。
后言
我的NewbiesJam开发挑战的作品《Shadow》链接在这里：
因为只有一个人并且只有七天的时间开发，所以无论是美术还是玩法都十分的简单（好像看上去甚至和挑战主题不搭边，这就要看评委怎么理解了哈哈哈哈哈）。简介还有试玩链接可以试玩（Unity的云渲染有时候会卡住玩不了），欢迎来试试我的游戏。
欢迎提出问题和修改意见！