第 52 课 · 3D 物理与碰撞

⏱ 预计时长 35 分钟📊 难度入门📚 模块 第 5 部分 · 3D 游戏开发

🎯 本课学习目标

掌握 3D 物理体与碰撞形状
用 Area3D 做触发器
实现拾取与检测

3D 世界也要有物理。本课把 2D 的物理知识迁移到 3D。

📖 详细教学步骤

3D 物理体概念

节点	2D 对应	用途
StaticBody3D	StaticBody2D	地面/墙（不动）
CharacterBody3D	CharacterBody2D	角色（代码控制）
RigidBody3D	RigidBody2D	受力物体（箱子）
Area3D	Area2D	触发器/感应区

碰撞形状实操

给物理体加子节点 CollisionShape3D
检查器 Shape → 新建 3D 形状
常用：BoxShape3D（箱子/墙）、SphereShape3D（球）、CapsuleShape3D（人形）、CylinderShape3D（柱子）
调整尺寸贴合模型

💡 3D 碰撞形状同样要「贴合模型」，人形用胶囊最佳。

做一堵墙实操

添加 StaticBody3D，命名 Wall
子节点 MeshInstance3D + BoxMesh（墙的模型）
子节点 CollisionShape3D + BoxShape3D（碰撞，尺寸与墙一致）
玩家撞上去会被挡住

💡 很多 3D 关卡会用「不可见碰撞 + 可见模型」分离的方式。

Area3D：拾取物品代码

3D 拾取与 2D 几乎一样：

GDSCRIPTextends Area3D

func _ready():
    body_entered.connect(_on_body_entered)

func _on_body_entered(body):
    if body.is_in_group("player"):
        print("玩家拾取了物品!")
        queue_free()

RigidBody3D 推箱子代码

3D 推箱子：

GDSCRIPTextends RigidBody3D

func _physics_process(delta):
    # 持续施加力
    apply_central_force(Vector3(10, 0, 0))

func kick(direction: Vector3):
    # 瞬间冲量
    apply_central_impulse(direction * 5)

射线检测（点击拾取）进阶

用射线检测「准星瞄准的物体」（第 55 课射击要用）：

GDSCRIPTfunc cast_ray_from_camera():
    var cam = $Camera3D
    var from = cam.project_ray_origin(get_viewport().get_visible_rect().size / 2)
    var to = from + cam.project_ray_normal(get_viewport().get_visible_rect().size / 2) * 100
    var query = PhysicsRayQueryParameters3D.create(from, to)
    var result = get_world_3d().direct_space_state.intersect_ray(query)
    if result:
        print("射中:", result.collider.name)

⚠️

3D 物体穿墙？

碰撞体没加或形状太小。记得「可见模型」和「碰撞形状」是两回事，都要有。

⚠️

Area3D 检测不到？

确认被检测物体有碰撞形状，且 Area3D 有自己的 CollisionShape3D。

🧪 动手试一试

🏋️ 课后练习

搭一个小房间：地面 + 四面墙 + 一个可拾取的宝物（Area3D）+ 一个可推动的箱子（RigidBody3D）。

StaticBody3D 做墙，Area3D 做宝物，RigidBody3D 做箱子。

💡

调试 3D 碰撞：菜单调试 → 可见碰撞形状。

💡

3D 单位是米，箱子 1 米见方、人 1.8 米高比较协调。

🎓 本课小结

3D 物理与 2D 一脉相承：Static/Character/Rigid/Area 四种体 + CollisionShape3D；Area3D 做拾取触发器；PhysicsRayQuery 做射线检测。