Unity最佳实践-物理计算

参考文献：https://unity3d.com/cn/learn/tutorials/topics/physics/physics-best-practices

层次（Layer）和层次碰撞矩阵（Layer Collision Matrix）

所有新建的GameObject默认处于 Default 层，该层中的所有物体都可以相互碰撞，这样会比较消耗性能。 
应该为不同类型的GameObject设置不同的层，来设定哪些GameObject之间可以发生碰撞。 
新添加的层默认设置为可与所以已存在的层发生碰撞，要在碰撞矩阵中去掉不必要的碰撞关系，以减少碰撞监听和碰撞事件。

碰撞矩阵界面位于 Edit-Project Settings-Physics : Layer Collision Matrix。

射线（Raycasts）

射线比较消耗性能，其性能开销与射线的长度和场景中的碰撞器（Collider）的类型关系密切。 
下面列出一些优化射线性能的提示：

• 尽量减少射线的数量。
• 射线的长度够用即可。射线越长，引擎要检测的对象就越多。
• 不要在 FixedUpdate() 中使用射线，也尽量不要在 Update() 中使用射线。
• 注意射线所检测的碰撞器的类型，MeshCollider 的射线处理性能开销非常大。 
  
  • 对于具有复杂网格的物体，一个比较好的解决方案是为其创建多个带有基础碰撞器的子对象，然后调整子对象碰撞器的形状到与父物体相近。
  • 若确实需要使用MeshCollider，尽量将其设置为 convex 。
• 明确射线需要与哪些层发生碰撞，尽量在射线方法中使用层次遮罩。 
  
  • 射线方法中的 layerMask 参数用于设置层次遮罩，它是位掩码而不是层id。
  • 要设置射线只与第10层（层id为10）的物体发生碰撞，layerMask参数应该为 1<<10。
  • 要设置射线不与第10层的物体发生碰撞，layerMask参数应该为 ~(1<<10)，不能省略括号。
  • 可以通过 LayerMask.NameToLayer("LayerName") 方法获取层的id。
  • 示例1： Physics.Raycast(ray, out hit, 1 << 10)。
  • 示例2： Physics.Raycast(ray, out hit, ~(1 << 10))。

刚体（Rigidbody）

刚体是在对象间进行物理交互所必须的组件，即使是只将碰撞器作为触发器（Tigger），也应该为对象添加刚体组件，这样可以确保 OnTrigger 事件正常工作。  
当多个对象具有层级关系且子对象具有碰撞器时，只需在最外层的父对象上添加一个刚体即可，无需为每个子对象添加刚体。 
不带有刚体的碰撞器对象会被引擎认为是 静态碰撞器（Static Collider）。要避免移动静态碰撞器对象，这一操作开销很大，因为这会导致引擎重新计算整个场景的物理数据。 
Profile 窗口的 CPU Profile 栏会在移动静态碰撞器时输出警告（warning）。

这里我在Unity 5.6.3和Unity 2018.1.0中做了下测试，感觉反而是加了刚体之后每帧耗时增加了，Profile中也没看到警告，不知道是Unity内部做了升级还是我哪里没设置好，如果有人懂这里的改动，希望能给讲解一下！

Fixed时间步长（Fixed Timestep）

在时间管理器（Time Manager）中调整 Fixed Timestep 会直接影响到 FixedUpdate() 和 物理计算 的更新频率，通过更改该值来在物理计算精度和CPU消耗中寻求平衡。时间管理器界面位于 Edit-Project Settings-Time : Time Manager。