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👨💻 本文由 秩沅 原创
👨💻 收录于专栏 ：Unity游戏demo
⭐🅰️Unity3D赛车游戏⭐
文章目录
⭐前言⭐
--
😶🌫️版本: Unity2021
😶🌫️适合人群：Unity初学者
😶🌫️学习目标：3D赛车游戏的基础制作
😶🌫️技能掌握：
🎶（A）车辆优化------阿克曼转向添加
😶🌫️认识阿克曼转向
引用：阿克曼转向是一种现代汽车的转向方式，也是移动机器人的一种运动模式，在汽车转弯的时候，内外轮转过的角度不一样，内侧轮胎转弯半径小于外侧轮胎
原理图:
_____________
简单理解 ：一个杆子把左轮和右轮连接起来一起转。
左轮的旋转的半径小于右轮
优点 :大大减小了车轮转向需要的空间，转向更加稳定
- 阿克曼公式：
β为汽车前外轮转角，α为汽车前内轮转角，K为两主销中心距，L为轴距。
😶🌫️区别：
-
未添加阿克曼转向之前的原理：
通过控制轮子的最大转向范围来转向
-
添加之后
更稳定，机动性更强
😶🌫️关键代码
- 后轮距尺寸设置为1.5f ，轴距设置为2.55f ，radius 默认为6，radius 越大旋转的角度看起来越小
csharp
if (horizontal > 0 ) {
//后轮距尺寸设置为1.5f ，轴距设置为2.55f ，radius 默认为6，radius 越大旋转的角度看起来越小
wheels[0].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius + (1.5f / 2))) * horizontal;
wheels[1].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius - (1.5f / 2))) * horizontal;
} else if (horizontal < 0 ) {
wheels[0].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius - (1.5f / 2))) * horizontal;
wheels[1].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius + (1.5f / 2))) * horizontal;
} else {
wheels[0].steerAngle =0;
wheels[1].steerAngle =0;
}😶🌫️完整代码
csharp
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
//-------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//___________项目: ______________
//___________功能： 车轮的运动
//___________创建者：_______秩沅________
//_____________________________________
//-------------------------------------
//驱动模式的选择
public enum EDriveType
{
frontDrive, //前轮驱动
backDrive, //后轮驱动
allDrive //四驱
}
public class WheelMove : MonoBehaviour
{
//-------------------------------------------
//四个轮子的碰撞器
public WheelCollider[] wheels ;
//网格的获取
public GameObject[] wheelMesh;
//扭矩力度
public float motorflaot = 200f;
//初始化三维向量和四元数
private Vector3 wheelPosition = Vector3.zero;
private Quaternion wheelRotation = Quaternion.identity;
//-------------------------------------------
//驱动模式选择 _默认前驱
public EDriveType DriveType = EDriveType.frontDrive;
//轮半径
public float radius = 0.25f;
private void FixedUpdate()
{
WheelsAnimation(); //车轮动画
VerticalContorl(); //驱动管理
HorizontalContolr(); //转向管理
}
//垂直轴方向管理（驱动管理）
public void VerticalContorl()
{
switch (DriveType)
{
case EDriveType.frontDrive:
//选择前驱
if (InputManager.InputManagerment.vertical != 0) //当按下WS键时生效
{
for (int i = 0; i < wheels.Length - 2; i++)
{
//扭矩力度
wheels[i].motorTorque = InputManager.InputManagerment.vertical *(motorflaot / 2); //扭矩马力归半
}
}
break;
case EDriveType.backDrive:
//选择后驱
if (InputManager.InputManagerment.vertical != 0) //当按下WS键时生效
{
for (int i = 2; i < wheels.Length; i++)
{
//扭矩力度
wheels[i].motorTorque = InputManager.InputManagerment.vertical * (motorflaot / 2); //扭矩马力归半
}
}
break;
case EDriveType.allDrive:
//选择四驱
if (InputManager.InputManagerment.vertical != 0) //当按下WS键时生效
{
for (int i = 0; i < wheels.Length; i++)
{
//扭矩力度
wheels[i].motorTorque = InputManager.InputManagerment.vertical * ( motorflaot / 4 ); //扭矩马力/4
}
}
break;
default:
break;
}
}
//水平轴方向管理（转向管理）
public void HorizontalContolr()
{
if (InputManager.InputManagerment.horizontal > 0)
{
//后轮距尺寸设置为1.5f ，轴距设置为2.55f ，radius 默认为6，radius 越大旋转的角度看起来越小
wheels[0].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius + (1.5f / 2))) * InputManager.InputManagerment.horizontal;
wheels[1].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius - (1.5f / 2))) * InputManager.InputManagerment.horizontal;
}
else if (InputManager.InputManagerment.horizontal < 0)
{
wheels[0].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius - (1.5f / 2))) * InputManager.InputManagerment.horizontal;
wheels[1].steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.55f / (radius + (1.5f / 2))) * InputManager.InputManagerment.horizontal;
}
else
{
wheels[0].steerAngle = 0;
wheels[1].steerAngle = 0;
}
}
//车轮动画相关
public void WheelsAnimation()
{
for (int i = 0; i < wheels.Length ; i++)
{
//获取当前空间的车轮位置 和 角度
wheels[i].GetWorldPose(out wheelPosition, out wheelRotation);
//赋值给
wheelMesh[i].transform.position = wheelPosition;
print(wheelRotation);
wheelMesh[i].transform.rotation = wheelRotation * Quaternion .AngleAxis (90,Vector3 .forward );
}
}
}
}
}
}🎶（B）车辆优化------车身持续稳定的优化
WheelMove脚本 ------> CarMoveControl脚本 更改脚本名
😶🌫️速度属性实时转换
- 每小时多少公里 和 每秒多少米的对应关系 ------1m/s = 3.6km/h
速度属性建议改成Int类型 ，float类型会上下浮动不准确
csharp
//1m/s = 3.6km/h
Km_H =(int)(rigidbody.velocity.magnitude * 3.6) ;
Km_H = Mathf.Clamp( Km_H,0, 200 ); //油门速度为 0 到 200 Km/H之间- 相机测速 m/s
csharp
//相机监测实时速度
Control = target.GetComponent<CarMoveControl>();
speed = (int )Control.Km_H / 4;
speed = Mathf.Clamp(0, 55,speed ); //对应最大200公里每小时- 添加四个轮子的实时速度，对应虚度属性，可以明显的观察四驱和二驱的汽车动力
csharp
//车辆物理属性相关
public void VerticalAttribute()
{
//1m/s = 3.6km/h
Km_H =(int)(rigidbody.velocity.magnitude * 3.6) ;
Km_H = Mathf.Clamp( Km_H,0, 200 ); //油门速度为 0 到 200 Km/H之间
//显示每个轮胎的扭矩
f_right = wheels[0].motorTorque;
f_left = wheels[1].motorTorque;
b_right = wheels[2].motorTorque;
b_left = wheels[3].motorTorque;
}😶🌫️为车子添加下压力
知识百科: 什么是下压力
下压力是车在行进中空气在车体上下流速不一产生的,使空气的总压力指向地面从而增加车的抓地力.
速度越大，下压力越大，抓地更强，越不易翻车
- 关键代码
csharp
//-------------下压力添加-----------------
//速度越大，下压力越大，抓地更强
rigidbody.AddForce(-transform.up * downForceValue * rigidbody.velocity .magnitude );😶🌫️质心的添加centerMess
知识百科：什么是质心?------质量中心
汽车制造商在设计汽车时会考虑质心的位置和重心高度，以尽可能减小质心侧偏角。 一些高性能汽车甚至会采用主动悬挂系统来控制车身侧倾，从而减小质心侧偏角，提高车辆的稳定性和操控性。
质量中心越贴下，越不容易翻
csharp
//-------------质量中心同步----------------
//质量中心越贴下，越不容易翻
rigidbody.centerOfMass = CenterMass;- 手刹的添加
csharp
//手刹管理
public void HandbrakControl()
{
if(InputManager.InputManagerment .handbanl )
{
//后轮刹车
wheels[2].brakeTorque = brakVualue;
wheels[3].brakeTorque = brakVualue;
}
else
{
wheels[2].brakeTorque = 0;
wheels[3].brakeTorque = 0;
}
}😶🌫️轮胎的平滑度的显示
wheelhit.forwardSlip;用来观看刹车轮胎在滚动方向上打滑。加速滑移为负，制动滑为正
_______
csharp
for (int i = 0; i < slip.Length; i++)
{
WheelHit wheelhit;
wheels[i].GetGroundHit(out wheelhit);
slip[i] = wheelhit.forwardSlip; //轮胎在滚动方向上打滑。加速滑移为负，制动滑为正
} ⭐🅰️⭐
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