Траектория полета объекта

#c_sharp #unity3d

Задача: Отрисовать будущую траекторию полета выпущенной пули с учетом отскока пули
от препятствий. Т.е. есть персонаж. Персонаж собирается выстрелить. И когда персонаж
берет в руки оружие и начинает целится - от оружия выходит луч который показывает будущую
траекторию полета пули, при этом, если пуля рикошетит от препятствий - то и луч отражается
от них, показывая траекторию пули и после рикошета.
    

Ответы

Ответ 1

Вся суть вопроса заключается в отражении вектора, а именно, в получении нормали.
Что это уже реализовано, спасибо встроенному физическому движку.

Первое, что нужно получить - работающий рейкаст и нормаль:

void DrawCurrentTrajectory() {
    Vector2 position = transform.position;
    Vector2 direction = firePosition.position - transform.position;

    RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(position, direction, maximumRayCastDistance);
    Debug.DrawLine(position, position + direction * maximumRayCastDistance, Color.red);

    if (hit) {
        Debug.DrawLine(position, hit.point, Color.green);
        Debug.DrawLine(hit.point, hit.point + hit.normal * 0.25f, Color.magenta);

        position = hit.point + hit.normal * 0.00001f;
    }
}


Получаем все необходимые нам компоненты:




Зеленый - траектория полета
Фиолетовый - нормаль
Красный - путь луча без препятствия




Далее, отражаем луч от нормали через Vector2.Reflect и помещаем все это дело в цикл:

void DrawCurrentTrajectory() {
    Vector2 position = transform.position;
    Vector2 direction = firePosition.position - transform.position;

    for(int i = 0; i <= maximumReflectionCount; ++i) {            
        RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(position, direction, maximumRayCastDistance);

        if (hit) {
            Debug.DrawLine(position, hit.point, Color.green);
            Debug.DrawLine(hit.point, hit.point + hit.normal * 0.25f, Color.magenta);

            position = hit.point + hit.normal * 0.00001f;
            direction = Vector2.Reflect(direction, hit.normal);
        }
    }
}


И получаем уже похожий на правду результат:





Код выше рисует траекторию только в редакторе и только в Scene View. Способов отрисовать
траекторию в игре, я подозреваю, масса, но остановимся на LineRenderer:

public class RicochetTrajectory : MonoBehaviour
{
    public Transform firePosition;
    public int maximumReflectionCount = 5;
    public float maximumRayCastDistance = 50f;

    LineRenderer lineRenderer;

    List reflectionPositions = new List();

    private void Awake() {
        lineRenderer = GetComponent();
        lineRenderer.startWidth = 0.1f;
        lineRenderer.endWidth = 0.1f;
    }

    void Update()
    {
        DrawCurrentTrajectory();
    }

    void DrawCurrentTrajectory() {
        reflectionPositions.Clear();

        Vector2 position = transform.position;
        Vector2 direction = firePosition.position - transform.position;

        reflectionPositions.Add(position);

        for(int i = 0; i <= maximumReflectionCount; ++i) {            
            RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(position, direction, maximumRayCastDistance);
            if (hit) { 
                position = hit.point + hit.normal * 0.00001f;
                direction = Vector2.Reflect(direction, hit.normal);

                reflectionPositions.Add(position);
            }
        }

        lineRenderer.positionCount = reflectionPositions.Count;
        lineRenderer.SetPositions(reflectionPositions.ToArray());
    }
}


Получаем результат:





Количество отражений можно изменять хоть до бесконечности, но все упирается в производительность
машины:





P.S.

Зачем нужно сдвигать точку отражения по нормали к поверхности?

position = hit.point + hit.normal * 0.00001f;


Если ее не сдвинуть, рейкаст может задеть этот же коллайдер:





P.P.S

Непосредственно формула отражения вектора относительно нормали:

Vector2 ReflectVector(Vector2 vec, Vector2 normal) {
    return vec - 2 * Vector2.Dot(vec, normal) * normal;
}


Данная формула подходит для вектора любой размерности.