Unity三体运行模拟体验

Unity三体运行模拟体验

这两天看完三体电视剧，很想体验一把三体人的世界…于是，说干就干。

先来看看效果吧

先来个上帝视角的

Unity三体模拟上帝视角

然后再来个三体人视角的（行星视角）

Unity三体运行模拟（行星视角+上帝视角）

其实很简单

简单的复习一下万有引力定律：
$$F=G\frac{M\cdot m}{r^2}$$
其中，F是两个物体间的引力，G是引力常数，M和m分别是两个物体的质量，r是他们之间的距离。

搭个简单的场景

这场景实在是太简单，就4个球。为了好看点，材质加了纹理、法线、发光贴图，然后PostProcess环境简单调试一下，场景默认的平行灯禁用，给3个太阳添加灯光组件。如下图所示：

然后简单的写几行代码

总共用了3个脚本：

脚本1：星星管理器。

主要提供游戏里用到的几个静态变量，没有别的用了。

using UnityEngine;

public class GameLogic : MonoBehaviour
{
    
    
    public const float G = 0.03f;
    public static ThreeBody[] bodys;

    private void Awake()
    {
    
    
        bodys = GetComponentsInChildren<ThreeBody>();
    }
}

脚本2：星星运行（核心）

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
public class ThreeBody : MonoBehaviour
{
    
    
    [SerializeField] private float initSpeed;  // 初始速度
    public Vector3 position
    {
    
    
        get => transform.position;
        set => transform.position = value;
    }

    private Rigidbody rigid;

    private void Awake()
    {
    
    
        rigid = GetComponent<Rigidbody>();
    }

    private void Start()
    {
    
    
    	// 如果想让星星初始时随机朝向，那么取消注释这一句
    	// transform.forward = Random.onUnitSphere;

    	// 赋值一下星星的初始速度
        rigid.velocity = transform.forward * initSpeed;
    }

    private void Update()
    {
    
    
        Vector3 force = Vector3.zero;
        
        // 枚举所有的星星
        foreach (var body in GameLogic.bodys)
        {
    
    
            if(body == this)  // 自己的话就跳过
                continue;

			// 计算另一个星星和自己的偏移，也就是指向另一个星星的方向
            Vector3 offset = body.position - position;

			// 万有引力公式
            force += offset.normalized * (body.rigid.mass * rigid.mass * GameLogic.G / offset.sqrMagnitude);
        }

		// 将计算得到里引力，施加到刚体上
        rigid.AddForce(force);
    }
}

脚本三：星星自转（没有也行）

using UnityEngine;

public class SelfRotation : MonoBehaviour
{
    
    
    [SerializeField] private Vector3 axis;
    [SerializeField] private float Speed;
    private void Update()
    {
    
    
        transform.Rotate(axis, Speed * Time.deltaTime);
    }
}

感想

这个参数确实很难调啊，总是运行一会儿就碰到一起了。很难调整处一个很稳定的结构。稍微调一点点参数，初始位置、初始速度、引力系数、质量。。。那么结果是千差万别。甚至一样的条件下，计算机帧率不同，结果就不同。呵呵。只能算个粗略的模拟吧，但是能感受到效果了不是吗？？还能看见“引力弹弓”的神奇。总体来说，很适合新手去练练手。

相关代码

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源码中包括很多精美的地面高清贴图，还有很多精美的夜空、星空、天空盒。