05-碰撞与碰撞组

碰撞与碰撞组

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一、核心知识点讲解

在 Cannon.js 中，我们可以使用 碰撞过滤 来控制哪些物体可以彼此发生碰撞。主要依赖以下两个属性：

属性	类型	说明
collisionFilterGroup	Number	表示刚体所属的组（可以多个组按位或组合）
collisionFilterMask	Number	表示刚体可以与哪些组发生碰撞（按位与判断）

类似 bitmask 位运算控制。比如：

• A 属于组 1，只想和组 2 碰撞，则：
  • A.collisionFilterGroup = 1
  • A.collisionFilterMask = 2

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二、示例：三个方块，控制不同的碰撞组

• 地面：属于组 1，允许与组 2 和组 4 碰撞
• 红色方块：属于组 2，只碰地面
• 绿色方块：属于组 4，只碰地面
• 蓝色方块：属于组 8，不碰任何人

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示例代码

<script setup>
import { onMounted, ref } from 'vue'
import * as THREE from 'three'
import * as CANNON from 'cannon-es'
import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls'

const canvasRef = ref()

onMounted(() => {
  // ------------------- 初始化场景、相机、渲染器 -------------------
  const scene = new THREE.Scene()
  const camera = new THREE.PerspectiveCamera(75, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000)
  camera.position.set(0, 8, 15)

  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({ canvas: canvasRef.value })
  renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight)

  const controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement)
  controls.enableDamping = true

  // ------------------- 光照 -------------------
  const light = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1)
  light.position.set(10, 20, 10)
  scene.add(light)

  // ------------------- 创建物理世界 -------------------
  const world = new CANNON.World()
  world.gravity.set(0, -9.82, 0)

  // ------------------- 创建地面刚体 -------------------
  const groundShape = new CANNON.Plane()
  const groundBody = new CANNON.Body({
    mass: 0,
    shape: groundShape,
    collisionFilterGroup: 0b0001, // 属于组 1
    collisionFilterMask: 0b1111   // 可与所有组碰撞
  })
  groundBody.quaternion.setFromEuler(-Math.PI / 2, 0, 0)
  world.addBody(groundBody)

  const groundGeo = new THREE.PlaneGeometry(20, 20)
  const groundMat = new THREE.MeshStandardMaterial({ color: 0x888888, side: THREE.DoubleSide })
  const groundMesh = new THREE.Mesh(groundGeo, groundMat)
  groundMesh.rotation.x = -Math.PI / 2
  scene.add(groundMesh)

  // ------------------- 创建球体函数 -------------------
  function createBall(color, x, group, mask) {
    const radius = 0.5

    const geometry = new THREE.SphereGeometry(radius, 32, 32)
    const material = new THREE.MeshStandardMaterial({ color })
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material)
    mesh.position.set(x, 5, 0)
    scene.add(mesh)

    const shape = new CANNON.Sphere(radius)
    const body = new CANNON.Body({
      mass: 1,
      shape,
      position: new CANNON.Vec3(x, 5, 0),
      collisionFilterGroup: group,
      collisionFilterMask: mask
    })
    world.addBody(body)

    return { mesh, body }
  }

  // ------------------- 创建三个球体 -------------------
  const redBall   = createBall(0xff0000, -4, 0b0010, 0b0001) // 红球：只与地面碰撞
  const greenBall = createBall(0x00ff00,  0, 0b0100, 0b1111) // 绿球：与所有碰撞
  const blueBall  = createBall(0x0000ff,  4, 0b1000, 0b0100) // 蓝球：只与绿球碰撞

  const balls = [redBall, greenBall, blueBall] // 避免 undefined

  // ------------------- 动画更新 -------------------
  const clock = new THREE.Clock()
  const fixedTimeStep = 1 / 60

  function animate() {
    requestAnimationFrame(animate)

    const delta = clock.getDelta()
    world.step(fixedTimeStep, delta)

    for (const { mesh, body } of balls) {
      if (mesh && body) {
        mesh.position.copy(body.position)
        mesh.quaternion.copy(body.quaternion)
      }
    }

    controls.update()
    renderer.render(scene, camera)
  }

  animate()
})
</script>

<template>
  <canvas ref="canvasRef"></canvas>
</template>

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三、效果说明

• 红色方块和绿色方块都能落在地面上（因为它们的组和掩码与地面对上了）
• 蓝色方块直接穿透地面（它没有任何碰撞掩码匹配地面）

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四、小贴士

• 碰撞组默认是 1，所有物体都在组 1
• 掩码为 -1 时表示与所有组碰撞
• 可用 1 << N 来表示不同的位（如 1 << 3 = 8）