【unity小技巧】unity最完美的CharacterController 3d角色控制器，实现移动、跳跃、下蹲、奔跑、上下坡，复制粘贴即可

最终效果

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文章目录

  • 最终效果
  • 前言
  • 为什么使用CharacterController
  • SimpleMove和Move如何选择？
    • 1. SimpleMove
    • 2. Move
  • 配置CharacterController参数
  • 控制相机
  • 移动
  • 跳跃
  • 下蹲
  • 处理下坡抖动问题
  • 实现奔跑和不同移速控制
  • 完整代码
  • 完结

前言

其实一开始我是不打算写的，我感觉这种简单的功能，网上随便一搜一大堆，但是我发现网上很多都是复制粘贴，要么没有实操过，要么就是功能不全，或者毫无解释的把代码丢出来，我自以为简单的3D角色控制，我整整花了3-4天才研究明白（虽然每天只花几个小时），下面是记录我的一些思路过程，希望对你有帮助。

其实之前实战有做过FPS移动控制，只是没有说的很全面，刚兴趣可以查看之前的文章：
【用unity实现100个游戏之18】从零开始制作一个类CSGO/CS2、CF第一人称FPS射击游戏——基础篇1

为什么使用CharacterController

Unity中常用的三种角色移动方式如下：

  1. 使用刚体（Rigidbody）组件：这种方式将角色对象添加刚体组件，并通过力（Force）或者速度（Velocity）来控制移动。你可以使用输入控制器（例如键盘、手柄）获取移动输入，然后将对应的力或速度施加给角色刚体，从而实现移动。

  2. 使用Transform组件的Translate方法：这种方式直接使用Transform组件的Translate方法来移动角色。你可以通过获取输入控制器的输入，计算出移动方向和距离，然后调用Translate方法将角色移动到指定位置。

  3. 使用Character Controller组件：这种方式需要将角色对象添加Character Controller组件，并使用Character Controller提供的Move方法来移动角色。你可以通过输入控制器获取移动输入，然后将输入转换为移动向量，并传递给Character Controller的Move方法来实现移动。

刚体自带重力和物理效果，但是对于爬坡，走楼梯要单独处理，比较麻烦。（ps：当然，后面有机会我在研究Rigidbody如何控制人物，可以关注期待一下）

Transform呢，不带重力又不带碰撞，移动不受物理引擎控制，可能导致穿透墙壁或其他对象。不支持碰撞和重力等物理效果。所以我说直接pass的

CharacterController主要是不适用于需要处理复杂物理交互的情况，例如推动物体等。但是对于爬坡，楼梯自带了处理方式，完美解决了刚体的痛点，而如果你想推动物体也可以直接给物体一个推力即可解决

SimpleMove和Move如何选择？

而对于CharacterController有用两种移动实现方式，SimpleMove和Move。

1. SimpleMove

  • 不受Y轴速度影响，自带重力效果，无法实现跳跃功能
  • 返回值为Bool，当角色接触地面返回True，反之为False。
  • SimpleMove方法是CharacterController组件提供的一个用于处理角色平面移动的简化方法，它自动处理了角色与地面的碰撞* 检测和摩擦，但它不支持跳跃等垂直方向的动作

2. Move

  • 无重力效果，自行实现重力，可做跳跃功能
  • 返回值（CollisionFlags对象），返回角色与物体碰撞的信息

可以看到SimpleMove看着虽好，但是最大的痛点是无法实现跳跃，所以我们只能忍痛Pass掉

配置CharacterController参数

新增一个胶囊体，代表角色，在角色身上新增CharacterController组件，参数配置如下
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控制相机

将相机拖入为玩家的子物体，放置在角色的头部位置，修改
新增MouseLook脚本，挂载在相机上，控制相机视角

public class MouseLook : MonoBehaviour
{// 鼠标灵敏度public float mouseSensitivity = 1000f;// 玩家的身体Transform组件，用于旋转public Transform playerBody;// x轴的旋转角度float xRotation = 0f;void Start(){// 锁定光标到屏幕中心，并隐藏光标Cursor.lockState = CursorLockMode.Locked;}// Update在每一帧调用void Update(){// 执行自由视角查看功能FreeLook();}// 自由视角查看功能的实现void FreeLook(){// 获取鼠标X轴和Y轴的移动量，乘以灵敏度和时间，得到平滑的移动速率float mouseX = Input.GetAxis("Mouse X") * mouseSensitivity * Time.deltaTime;float mouseY = Input.GetAxis("Mouse Y") * mouseSensitivity * Time.deltaTime;//限制旋转角度在-90到90度之间，防止过度翻转xRotation = Mathf.Clamp(xRotation, -90f, 90f);// 累计x轴上的旋转量xRotation -= mouseY;// 应用摄像头的x轴旋转transform.localRotation = Quaternion.Euler(xRotation, 0f, 0f);// 应用玩家身体的y轴旋转playerBody.Rotate(Vector3.up * mouseX);}
}

效果
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移动

经过上面的分享，我们使用Move实现一下人物的移动
新增MovementScript脚本，挂载在角色身上

public class MovementScript : MonoBehaviour
{[Tooltip("角色控制器")] public CharacterController characterController;private float horizontal;private float vertical;[Header("移动")][Tooltip("角色行走的速度")] public float walkSpeed = 6f;[Tooltip("当前速度")] private float speed;void Start(){speed = walkSpeed;}void Update(){horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");vertical = Input.GetAxis("Vertical");moveDirection = transform.right * horizontal + transform.forward * vertical; // 计算移动方向//将该向量从局部坐标系转换为世界坐标系，得到最终的移动方向，效果和上面的一样// moveDirection = transform.TransformDirection(new Vector3(h, 0, v));moveDirection = moveDirection.normalized; // 归一化移动方向，避免斜向移动速度过快characterController.Move(moveDirection * Time.deltaTime * speed);}
}

效果
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跳跃

地面检测我们就用圆形球体把，因为人物是胶囊体，这种方法最合适

[Header("地面检测")]
[Tooltip("地面检测位置")] public Transform groundCheck;
[Tooltip("地面检测半径")] public float sphereRadius = 0.4f;
[Tooltip("是否在地面")] private bool isGround;[Header("跳跃")]
[Tooltip("角色跳跃的高度")] public float jumpHeight = 2.5f;
[Tooltip("判断是否在跳跃")] private bool isJumping;void Update()
{//地面检测isGround = IsGrounded();SetJump();
}//控制跳跃
void SetJump()
{if (Input.GetButtonDown("Jump") && isGround){isJump = true;moveDirection.y = jumpHeight;}moveDirection.y -= Gravity * Time.deltaTime;characterController.Move(moveDirection * Time.deltaTime * speed);isJump = false;
}//是否在地面
bool IsGrounded()
{Collider[] colliders = Physics.OverlapSphere(groundCheck.position, sphereRadius);foreach (Collider collider in colliders){if (collider.gameObject != gameObject && !IsChildOf(collider.transform, transform)) // 忽略角色自身和所有子集碰撞体{return true;}}return false;
}//判断child是否是parent的子集
bool IsChildOf(Transform child, Transform parent)
{while (child != null){if (child == parent){return true;}child = child.parent;}return false;
}//在场景视图显示检测，方便调试
private void OnDrawGizmos()
{Gizmos.color = Color.red;//地面检测可视化Gizmos.DrawWireSphere(groundCheck.position, sphereRadius);
}

配置地面检测点位置
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效果
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下蹲

下蹲的逻辑就是让CharacterController 的高度减半，还有中心点的位置也跟着减半，当然还有摄像机的高度，还需要注意的是人物如果头顶有东西的时候我们是不允许他起立的，不然会穿模，所以还需要一个头顶检测，头顶我们使用盒子检测最好，可以覆盖整个头部

[Header("相机")]
[Tooltip("摄像机相机")] public Transform mainCamera;
[Tooltip("摄像机高度变化的平滑值")] public float interpolationSpeed = 10f;
[Tooltip("当前摄像机的位置")] private Vector3 cameraLocalPosition;
[Tooltip("当前摄像机的高度")] private float height;[Header("头顶检测")]
[Tooltip("头顶检测位置")] public Transform headCheck;
[Tooltip("盒子半长、半宽、半高")] public Vector3 halfExtents = new Vector3(0.4f, 0.5f, 0.4f);
[Tooltip("判断玩家是否可以站立")] private bool isCanStand;[Header("下蹲")]
[Tooltip("下蹲时候的玩家高度")] private float crouchHeight;
[Tooltip("判断玩家是否在下蹲")] private bool isCrouching;
[Tooltip("正常站立时玩家高度")] private float standHeight;void Start()
{standHeight = characterController.height;crouchHeight = standHeight / 2;cameraLocalPosition = mainCamera.localPosition;speed = walkSpeed;
}void Update()
{//头顶检测isCanStand = CanStand();SetCrouch();
}//控制下蹲
void SetCrouch()
{if (Input.GetKey(KeyCode.LeftControl)){Crouch(true);}else{Crouch(false);}
}//newCrouching控制下蹲起立
public void Crouch(bool newCrouching)
{if (!newCrouching && !isCanStand) return; //准备起立时且头顶有东西，不能进行站立isCrouching = newCrouching;float targetHeight = isCrouching ? crouchHeight : standHeight;characterController.height = targetHeight; //根据下蹲状态设置下蹲时候的高度和站立的高度characterController.center = new Vector3(0, targetHeight / 2, 0); //将角色控制器的中心位置Y，从头顶往下减少1半的高度// 设置下蹲站立时候的摄像机高度float heightTarget = isCrouching ? cameraLocalPosition.y / 2 + characterController.center.y : cameraLocalPosition.y;height = Mathf.Lerp(height, heightTarget, interpolationSpeed * Time.deltaTime);//平滑过渡mainCamera.localPosition = new Vector3(cameraLocalPosition.x, height, cameraLocalPosition.z);
}//是否可以起立,及头顶是否有物品
bool CanStand()
{Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(headCheck.position, halfExtents);foreach (Collider collider in colliders){//忽略角色自身和所有子集碰撞体if (collider.gameObject != gameObject && !IsChildOf(collider.transform, transform)){return false;}}return true;
}//在场景视图显示检测，方便调试
private void OnDrawGizmos()
{Gizmos.color = Color.red;//头顶检测可视化Gizmos.DrawWireCube(headCheck.position, halfExtents * 2f);
}

配置头顶检测
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效果
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处理下坡抖动问题

你的人物在下斜坡时可能会出现一个问题，人物下坡出现抖动，抖动其实本身可以理解，但是这个下坡抖动会影响地面检测准度，导致我们移动下坡时可能跳不起来，当然这不是我们想要的，具体的处理思路就是当我们判断在斜面时，给人物一个向下的压力，让人物没那么容易离地，而判断在斜面的方法就从人物向下打一条射线，判断射线和地面的法线如果非90度就是在斜面了

[Header("斜坡检测")]
[Tooltip("斜坡射线长度")] public float slopeForceRayLength = 0.2f;
[Tooltip("是否在斜坡")] private bool isSlope;[Header("斜坡")]
[Tooltip("走斜坡时向下施加的力度")] public float slopeForce = 6.0f;void Update()
{//斜坡检测isSlope = OnSlope();SetJump();
}//控制跳跃
void SetJump()
{//。。。//为了不影响跳跃，一定要在isJumping = false之前加力SetSlope();isJumping = false;
}//控制斜坡
public void SetSlope()
{//如果处于斜坡if (isSlope && !isJumping){//向下增加力moveDirection.y = characterController.height / 2 * slopeForceRayLength;characterController.Move(Vector3.down * characterController.height / 2 * slopeForce * Time.deltaTime);}
}//是否在斜面
public bool OnSlope()
{RaycastHit hit;// 向下打出射线（检测是否在斜坡上）if (Physics.Raycast(transform.position + characterController.height / 2 * Vector3.down, Vector3.down, out hit, characterController.height / 2 * slopeForceRayLength)){// 如果接触到的点的法线，不在(0,1,0)的方向上，那么人物就在斜坡上if (hit.normal != Vector3.up)return true;}return false;
}//在场景视图显示检测，方便调试
private void OnDrawGizmos()
{Gizmos.color = Color.red;//斜坡检测可视化Debug.DrawRay(transform.position + characterController.height / 2 * Vector3.down, Vector3.down * characterController.height / 2 * slopeForceRayLength, Color.blue);
}

斜坡检测线
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效果
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实现奔跑和不同移速控制

[Header("移动")]
[Tooltip("角色行走的速度")] public float walkSpeed = 6f;
[Tooltip("角色奔跑的速度")] public float runSpeed = 9f;
[Tooltip("角色下蹲的速度")] public float crouchSpeed = 3f;
[Tooltip("角色移动的方向")] private Vector3 moveDirection;
[Tooltip("当前速度")] private float speed;
[Tooltip("是否奔跑")] private bool isRun;//速度设置
void SetSpeed()
{if (isRun){speed = runSpeed;}else if (isCrouching){speed = crouchSpeed;}else{speed = walkSpeed;}
}//控制奔跑
void SetRun()
{if (Input.GetKey(KeyCode.LeftShift) && !isCrouching){isRun = true;}else{isRun = false;}
}

效果
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完整代码

注意：代码的参数都是经过我测试过的，复制即可使用，并不推荐大家修改，除非你知道自己在干什么

[RequireComponent(typeof(CharacterController))]
public class MovementScript : MonoBehaviour
{[Tooltip("角色控制器")] public CharacterController characterController;[Tooltip("重力加速度")] private float Gravity = 9.8f;private float horizontal;private float vertical;[Header("相机")][Tooltip("摄像机相机")] public Transform mainCamera;[Tooltip("摄像机高度变化的平滑值")] public float interpolationSpeed = 10f;[Tooltip("当前摄像机的位置")] private Vector3 cameraLocalPosition;[Tooltip("当前摄像机的高度")] private float height;[Header("移动")][Tooltip("角色行走的速度")] public float walkSpeed = 6f;[Tooltip("角色奔跑的速度")] public float runSpeed = 9f;[Tooltip("角色下蹲的速度")] public float crouchSpeed = 3f;[Tooltip("角色移动的方向")] private Vector3 moveDirection;[Tooltip("当前速度")] private float speed;[Tooltip("是否奔跑")] private bool isRun;[Header("地面检测")][Tooltip("地面检测位置")] public Transform groundCheck;[Tooltip("地面检测半径")] public float sphereRadius = 0.4f;[Tooltip("是否在地面")] private bool isGround;[Header("头顶检测")][Tooltip("头顶检测位置")] public Transform headCheck;[Tooltip("盒子半长、半宽、半高")] public Vector3 halfExtents = new Vector3(0.4f, 0.5f, 0.4f);[Tooltip("判断玩家是否可以站立")] private bool isCanStand;[Header("斜坡检测")][Tooltip("斜坡射线长度")] public float slopeForceRayLength = 0.2f;[Tooltip("是否在斜坡")] private bool isSlope;[Header("跳跃")][Tooltip("角色跳跃的高度")] public float jumpHeight = 2.5f;[Tooltip("判断是否在跳跃")] private bool isJumping;[Header("下蹲")][Tooltip("下蹲时候的玩家高度")] private float crouchHeight;[Tooltip("判断玩家是否在下蹲")] private bool isCrouching;[Tooltip("正常站立时玩家高度")] private float standHeight;[Header("斜坡")][Tooltip("走斜坡时施加的力度")] public float slopeForce = 6.0f;void Start(){standHeight = characterController.height;crouchHeight = standHeight / 2;cameraLocalPosition = mainCamera.localPosition;speed = walkSpeed;}void Update(){horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");vertical = Input.GetAxis("Vertical");//地面检测isGround = IsGrounded();//头顶检测isCanStand = CanStand();//斜坡检测isSlope = OnSlope();SetSpeed();SetRun();SetCrouch();SetMove();SetJump();}//速度设置void SetSpeed(){if (isRun){speed = runSpeed;}else if (isCrouching){speed = crouchSpeed;}else{speed = walkSpeed;}}//控制奔跑void SetRun(){if (Input.GetKey(KeyCode.LeftShift) && !isCrouching){isRun = true;}else{isRun = false;}}//控制下蹲void SetCrouch(){if (Input.GetKey(KeyCode.LeftControl)){Crouch(true);}else{Crouch(false);}}//控制移动void SetMove(){if (isGround){moveDirection = transform.right * horizontal + transform.forward * vertical; // 计算移动方向//将该向量从局部坐标系转换为世界坐标系，得到最终的移动方向// moveDirection = transform.TransformDirection(new Vector3(h, 0, v));moveDirection = moveDirection.normalized; // 归一化移动方向，避免斜向移动速度过快  }}//控制跳跃void SetJump(){if (Input.GetButtonDown("Jump") && isGround){isJumping = true;moveDirection.y = jumpHeight;}moveDirection.y -= Gravity * Time.deltaTime;characterController.Move(moveDirection * Time.deltaTime * speed);//为了不影响跳跃，一定要在isJumping = false之前加力SetSlope();isJumping = false;}//控制斜坡public void SetSlope(){//如果处于斜坡if (isSlope && !isJumping){//向下增加力moveDirection.y = characterController.height / 2 * slopeForceRayLength;characterController.Move(Vector3.down * characterController.height / 2 * slopeForce * Time.deltaTime);}}//newCrouching控制下蹲起立public void Crouch(bool newCrouching){if (!newCrouching && !isCanStand) return; //准备起立时且头顶有东西，不能进行站立isCrouching = newCrouching;float targetHeight = isCrouching ? crouchHeight : standHeight;float heightChange = targetHeight - characterController.height; //计算高度变化characterController.height = targetHeight; //根据下蹲状态设置下蹲时候的高度和站立的高度characterController.center += new Vector3(0, heightChange / 2, 0); //根据高度变化调整中心位置// 设置下蹲站立时候的摄像机高度float heightTarget = isCrouching ? cameraLocalPosition.y / 2 + characterController.center.y : cameraLocalPosition.y;height = Mathf.Lerp(height, heightTarget, interpolationSpeed * Time.deltaTime);mainCamera.localPosition = new Vector3(cameraLocalPosition.x, height, cameraLocalPosition.z);}//是否可以起立,及头顶是否有物品bool CanStand(){Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(headCheck.position, halfExtents);foreach (Collider collider in colliders){//忽略角色自身和所有子集碰撞体if (collider.gameObject != gameObject && !IsChildOf(collider.transform, transform)){return false;}}return true;}//是否在地面bool IsGrounded(){Collider[] colliders = Physics.OverlapSphere(groundCheck.position, sphereRadius);foreach (Collider collider in colliders){if (collider.gameObject != gameObject && !IsChildOf(collider.transform, transform)) // 忽略角色自身和所有子集碰撞体{return true;}}return false;}//是否在斜面public bool OnSlope(){RaycastHit hit;// 向下打出射线（检测是否在斜坡上）if (Physics.Raycast(transform.position + characterController.height / 2 * Vector3.down, Vector3.down, out hit, characterController.height / 2 * slopeForceRayLength)){// 如果接触到的点的法线，不在(0,1,0)的方向上，那么人物就在斜坡上if (hit.normal != Vector3.up)return true;}return false;}//判断child是否是parent的子集bool IsChildOf(Transform child, Transform parent){while (child != null){if (child == parent){return true;}child = child.parent;}return false;}//在场景视图显示检测，方便调试private void OnDrawGizmos(){Gizmos.color = Color.red;//头顶检测可视化Gizmos.DrawWireCube(headCheck.position, halfExtents * 2f);//地面检测可视化Gizmos.DrawWireSphere(groundCheck.position, sphereRadius);//斜坡检测可视化Debug.DrawRay(transform.position + characterController.height / 2 * Vector3.down, Vector3.down * characterController.height / 2 * slopeForceRayLength, Color.blue);}
}

完结

赠人玫瑰，手有余香！如果文章内容对你有所帮助，请不要吝啬你的点赞评论和关注，以便我第一时间收到反馈，你的每一次支持都是我不断创作的最大动力。当然如果你发现了文章中存在错误或者有更好的解决方法，也欢迎评论私信告诉我哦！

好了，我是向宇，https://xiangyu.blog.csdn.net

一位在小公司默默奋斗的开发者，出于兴趣爱好，最近开始自学unity，闲暇之余，边学习边记录分享，站在巨人的肩膀上，通过学习前辈们的经验总是会给我很多帮助和启发！php是工作，unity是生活！如果你遇到任何问题，也欢迎你评论私信找我， 虽然有些问题我也不一定会，但是我会查阅各方资料，争取给出最好的建议，希望可以帮助更多想学编程的人，共勉~

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