[游戏开发]Unity 水体浮力的实现

公式

F浮 = ρ液gV排

（浮力单位为N，液体密度单位为kg / m3，重力加速度单位为m / s2，体积单位为m3）

实现方法

创建一个平面，为了让它透明，将其翻转180度，使其正面朝下

再将其默认的Mesh Collider移除，替换成Box Collider，并将其设置为触发器

将其包围盒的下方高度设置得足够大，然后将平面的大小调整到与海平面一致

最后给平面添加脚本，配置相关参数：

ρ 液体密度 (kg / m3)

G 重力加速度 (m / s2)

Sea Level 海平面高度

如果物体要受到浮力作用，则需要给它添加碰撞体和刚体。

在播放模式下，不断地调整物体的质量，寻找一个合适的数值，使其能够平静地浮于水面。

比如将游戏角色Riko，身高158cm，将其体重设置为38.5kg时，恰好能在水中悬浮。

可以适当调整角阻力 Angular Drag，避免物体在水中一直旋转，也可以直接冻结刚体的旋转。

此外，该脚本直接限制了物体各轴的速度，如无外力，在一定时间内将停止运动。

效果

代码

using UnityEngine;

public class Buoyancy : MonoBehaviour
{
    public float ρ = 1000;
    public float g = 9.81f;
    public float SeaLevel = 3;

    private void OnTriggerStay(Collider collision)
    {
        if (collision != null)
        {
            collision.attachedRigidbody.velocity =
                new Vector3(Mathf.Lerp(collision.attachedRigidbody.velocity.x, 0, 0.005f),
                            Mathf.Lerp(collision.attachedRigidbody.velocity.y, 0, 0.01f),
                            Mathf.Lerp(collision.attachedRigidbody.velocity.z, 0, 0.005f));

            float Depth = SeaLevel - collision.transform.position.y + collision.bounds.extents.y;
            float LengthBesideWater = Mathf.Clamp(Depth,0,collision.bounds.size.y);
            float V = collision.bounds.size.x * LengthBesideWater * collision.bounds.size.z;
            collision.attachedRigidbody.AddForce(new Vector3(0, ρ * g * V, 0),ForceMode.Force);       
            //print(collision.name+" 深度:"+ Depth + " 水下部分高度:" + LengthBesideWater + " 水下部分体积:" + V + " 浮力:" + ρ * g * V);
        }
    }
}

附

Unity 船的控制