游戏碰撞检测开发:让虚拟世界更真实

游戏的时候,你有没有注意过角色跳上平台刚好不穿模,或者子弹打中敌人瞬间爆炸?这些细节背后,靠的都是碰撞检测。它不像画面那么显眼,但一旦出问题,玩家立马就能感觉到‘不对劲’。

碰撞检测是做什么的

简单说,就是判断两个或多个物体有没有‘碰到’。比如赛车游戏里撞墙停下,格斗游戏里拳脚命中对手,甚至塔防游戏里小怪走到路线终点——这些逻辑都依赖碰撞系统来触发。

很多人以为碰撞就是像素对碰,其实现代游戏用的是数学模型。常见的有 AABB(轴对齐包围盒)、圆形碰撞、多边形碰撞等。AABB 最常用,因为它计算快,适合大多数方形角色和障碍物。

一个简单的 AABB 检测例子

假设我们有两个矩形角色,只需要比较它们的边界坐标:

function checkCollision(rect1, rect2) {
  return rect1.x < rect2.x + rect2.width &&
         rect1.x + rect1.width > rect2.x &&
         rect1.y < rect2.y + rect2.height &&
         rect1.y + rect1.height > rect2.y;
}

这段代码在 2D 平台游戏里很实用。比如主角跳起来刚好擦过敌人头顶,就不会触发受伤逻辑,体验就更顺滑。

实际开发中的坑

别看代码短,真做项目时问题一堆。最常见的是‘穿墙’——当角色移动速度太快,一帧就穿过了墙壁的范围,检测失效。这时候就得用‘扫掠检测’或分段检测,把这一帧的路径拆成几段逐步判断。

另一个问题是性能。如果场景里有上百个敌人和子弹,每两个都比一遍,计算量直接爆炸。解决方案是空间分区,比如四叉树或网格桶,只检查附近对象,大幅减少无效对比。

引擎已经做好了,还要自己写吗

Unity、Cocos Creator 这些主流引擎自带物理系统,确实能直接用。但在一些轻量项目或 H5 小游戏中,为了省资源、控精度,开发者还是会手写简化版碰撞逻辑。比如做一个微信小游戏,包体积卡得紧,自己写个 AABB 检测反而更高效。

而且懂原理才能调得准。有时候发现角色明明没碰到却判定失败,翻源码一看是浮点误差积累导致的,这时候知道底层怎么算的,改起来才不抓瞎。

从生活里学设计思路

想想电梯门,人站在门口不动,门也不会关上。这和游戏里的触发区域很像——不是所有碰撞都叫‘碰撞’,有的只是用来激活事件。比如玩家走进某个范围弹提示,这种可以用圆形区域做简单距离判断,连包围盒都不用。

再比如打乒乓球,球拍和球接触时间极短,但必须精准捕捉。对应到游戏里就是‘帧率依赖问题’。60帧下可能没问题,低帧率设备上就会漏判。解决办法是记录移动轨迹,而不是只看起点终点。

碰撞检测看着小,其实藏着不少巧劲。做得好,玩家根本意识不到它的存在;做得差,再漂亮的画面也救不回来。