Физика в Unity: коллайдеры, триггеры, Rigidbody и Raycast

Почти все вопросы новичков про физику сводятся к трём: почему объекты не сталкиваются, почему триггер молчит и почему персонаж упал сквозь пол. На форумах на них отвечают обрывками, и половина ответов написана для старых версий движка. Поэтому мы не стали пересказывать документацию, а собрали демо-сцену в Unity 6.6 (6000.6) и прогнали в Play Mode все сочетания типов коллайдеров. Цифры ниже взяты из этого теста, весь код из статьи компилируется в этой версии без предупреждений.

Тест пригодился сразу. Пока мы собирали сцену, герой провалился сквозь пол, хотя компонент Box Collider 2D на полу был. Оказалось, что коллайдер добавили до назначения спрайта, и он получил нулевой размер. Такие ошибки не видны в консоли, поэтому в конце статьи есть отдельный чеклист.

Что такое коллайдер, триггер и Rigidbody

Коллайдер — это невидимая форма объекта, по которой физика определяет касания: Box Collider 2D, Circle Collider 2D, Capsule Collider 2D. Триггер — тот же коллайдер с включённой галочкой Is Trigger: он не мешает движению, а только сообщает, что в него кто-то вошёл. Rigidbody2D — компонент, который подключает объект к физическому движку.

Поведение объекта задаёт поле Body Type в Rigidbody2D:

• Dynamic — обычный физический объект: падает, толкается, сталкивается. Так настраивают героя, врагов и ящики.
• Kinematic — двигается только из кода, силы на него не действуют. Подходит для движущихся платформ.
• Static — не двигается. Полу и стенам Rigidbody2D вообще не нужен: объект с одним коллайдером и так считается статичным.

Шаг 1. Столкновения: OnCollisionEnter2D

Событие OnCollisionEnter2D вызывается в момент удара двух обычных коллайдеров, если хотя бы один из них принадлежит объекту с Rigidbody2D в режиме Dynamic. Настройте сцену так: герою добавьте Rigidbody2D и Capsule Collider 2D, полу и стене только Box Collider 2D. Подробно про настройку персонажа мы писали в статье про движение и прыжок в Unity 2D.

Создайте скрипт HardLanding и добавьте его герою. Он узнаёт силу удара и отличает пол от стены: relativeVelocity хранит скорость столкновения, а нормаль показывает, с какой стороны пришёлся удар.

using UnityEngine;

public class HardLanding : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float dangerSpeed = 8f;

    // Вызывается в момент удара двух обычных (не триггерных) коллайдеров
    private void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
    {
        float hitSpeed = collision.relativeVelocity.magnitude;
        Vector2 normal = collision.GetContact(0).normal;

        Debug.Log($"Удар о {collision.gameObject.name}: скорость {hitSpeed:F1}, нормаль {normal}");

        // normal.y > 0.5 — удар пришёлся снизу, то есть это пол, а не стена
        if (hitSpeed >= dangerSpeed && normal.y > 0.5f)
            Debug.Log("Жёсткое приземление!");
    }
}

В нашей сцене герой упал с высоты 5 метров, и консоль показала Удар о Floor: скорость 17,1, нормаль (0.00, 1.00). Пара к этому методу: OnCollisionStay2D работает, пока объекты соприкасаются, а OnCollisionExit2D вызывается, когда они разошлись.

Шаг 2. Триггер: OnTriggerEnter2D

Триггер нужен там, где важен сам факт входа в зону, а препятствие не нужно: монеты, урон от шипов, чекпоинты, финиш уровня. Добавьте монете Circle Collider 2D, включите Is Trigger и повесьте на неё скрипт:

using UnityEngine;

public class CoinPickup : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private int score = 1;

    // Вызывается, когда что-то вошло в зону с галочкой Is Trigger
    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other)
    {
        if (!other.CompareTag("Player")) return;

        Debug.Log($"Монета подобрана: +{score}");
        Destroy(gameObject);
    }
}

Не забудьте выбрать герою тег Player в верхней части инспектора. Сравнивать тег лучше через CompareTag, а не через other.tag == "Player": так нет лишних выделений памяти, а ошибка в имени тега сразу видна в консоли.

Какие сочетания коллайдеров срабатывают

Событие сработает не при любом сочетании объектов. В тесте мы столкнули все 21 пару типов и посчитали вызовы. «Static» здесь значит объект с одним коллайдером, без Rigidbody2D.

Из таблицы следуют три правила, которые стоит запомнить:

• Столкновение требует Dynamic. Две Kinematic-платформы пройдут друг сквозь друга без единого события.
• Триггеру хватает любого Rigidbody2D у одного из двух объектов. Два объекта с одними коллайдерами молчат всегда.
• Событие получают оба объекта, поэтому скрипт можно вешать на любой из них. Если коллайдер висит на дочернем объекте, а Rigidbody2D на родителе, событие придёт и туда, и туда: мы проверили.

Шаг 3. Raycast: проверка лучом

Physics2D.Raycast запускает невидимый луч и сообщает, во что он попал. Луч нужен, когда касания ещё нет: враг видит игрока, выстрел без пули, проверка пропасти впереди. Метод возвращает RaycastHit2D: при попадании в нём есть collider, point и distance, при промахе collider равен null.

using UnityEngine;

public class RaySensor : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float distance = 6f;
    [SerializeField] private LayerMask hitLayers;

    private void Update()
    {
        Vector2 origin = transform.position;
        Vector2 direction = transform.right;

        RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(origin, direction, distance, hitLayers);

        if (hit.collider != null)
        {
            Debug.DrawLine(origin, hit.point, Color.red);
            Debug.Log($"Луч попал в {hit.collider.name} на расстоянии {hit.distance:F2}");
        }
        else
        {
            Debug.DrawRay(origin, direction * distance, Color.green);
        }
    }
}

В инспекторе в поле Hit Layers отметьте слой, в который должен попадать луч, например Ground. Debug.DrawLine рисует линию только в редакторе, в окне Scene, поэтому в игре её не будет. Debug.Log здесь для наглядности: в настоящей игре вызов каждый кадр лучше убрать.

Почему OnTriggerEnter2D или OnCollisionEnter2D не срабатывает

Чаще всего событие молчит из-за одной из семи причин. Проверяйте их по порядку и поставьте первой строкой метода Debug.Log, чтобы понять, вызывается ли он вообще.

1. Нет Rigidbody2D. Нужен хотя бы у одного объекта, смотрите таблицу выше.
2. Не тот Is Trigger. Если галочка стоит хотя бы у одного объекта, сработает OnTriggerEnter2D, а OnCollisionEnter2D нет.
3. Метод из 3D. OnTriggerEnter без «2D» на 2D-коллайдерах не вызывается: в тесте 0 вызовов и никакой ошибки в консоли.
4. Опечатка в имени. onTriggerEnter2D с маленькой буквы тоже даёт 0 вызовов и молчание компилятора.
5. Неверный тип параметра. OnTriggerEnter2D(Collision2D c) не вызовется, зато Unity напишет в консоль: Script error: OnTriggerEnter2D. This message parameter has to be of type: Collider2D.
6. Слои не взаимодействуют. Откройте Edit → Project Settings → Physics 2D → Layer Collision Matrix. Если галочка на пересечении двух слоёв снята, не будет ни столкновения, ни триггера.
7. Не совпал тег. Метод сработал, но CompareTag вернул false, потому что герою не назначен тег Player.

Почему объект проваливается сквозь пол

Объект проваливается, когда физика не видит контакта. Проверьте по порядку: есть ли у пола Collider2D, не включён ли Is Trigger у пола или героя и не равен ли нулю размер коллайдера. Размер смотрите в поле Size: если Box Collider 2D добавлен до назначения спрайта, там будет ноль, и контактов не будет.

Если объект пролетает препятствие только на большой скорости, это туннелирование. Физика считается шагами по 0,02 секунды, и быстрый объект просто перепрыгивает тонкую стену между шагами. Мы запустили по 20 «пуль» размером 0,2 в стену толщиной 0,2:

Вывод простой: быстрым объектам ставьте Collision Detection: Continuous в Rigidbody2D. Стоит чуть дороже по производительности, поэтому включайте его только там, где скорость реально большая: герою, пулям, снарядам.

Чем физика в 3D отличается от 2D

Логика в 3D та же, но это отдельный движок с другими классами. Смешивать их нельзя: 2D-коллайдер не столкнётся с 3D-коллайдером.

Вывод

Обычный коллайдер останавливает, триггер сообщает, луч проверяет на расстоянии, а Rigidbody2D у одного из объектов запускает всю эту механику. Если событие молчит, идите по чеклисту, а быстрым объектам сразу ставьте Continuous.

Если движок ещё не установлен, начните с установки Unity и первого проекта, а если пока непонятно, что такое GetComponent и SerializeField, загляните в основы C# для Unity. Собрать из этих механик целую игру с проверкой заданий можно на бесплатном курсе Unity Старт и дальше по полной программе.

Частые вопросы