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🥊 伤害判定机制详解：Hitbox vs. Distance vs. Raycast

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1. 理论基础 (Theoretical Foundation)

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1.1 距离判定 (Distance/Logic Check)

• 原理: 纯数学计算。不关心模型长什么样，只关心两个坐标点的距离和角度。
• 公式: Distance(Attacker, Victim) <= Range + RadiiSum AND Angle(Forward, DirToVictim) <= ConeAngle/2。
• 特征:
  • 确定性 (Deterministic): 只要在圈里，必中。
  • 性能极高: 简单的向量运算。
  • 视觉偏差: 可能出现“刀还没碰到怪，怪就掉血了”的情况（Phantom Range）。

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1.2 物理判定 (Hitbox/Physics Check)

• 原理: 利用物理引擎的碰撞检测。
• 实现: 在武器模型上挂一个 Collider (Trigger)，在攻击动画挥动期间激活它。当它与敌人的 Hurtbox 重叠时触发事件。
• 特征:
  • 精确性 (Pixel Perfect): 只有刀刃划过身体才算中。
  • 性能开销: 物理引擎 (PhysX) 的开销比数学计算大得多。
  • 不稳定性: 容易发生穿模 (Tunneling)，高速挥动时可能检测不到。

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1.3 射线判定 (Raycast/Hitscan Check)

• 原理: 从发射点向目标方向发射一条无限细的“光线”，检测第一个碰到的物体。
• 实现: Physics.Raycast(origin, direction, out hitInfo, maxDistance)。
• 特征:
  • 瞬时性 (Instant): 没有飞行时间，按下开火键即命中。
  • 点对点: 只要两点之间有障碍物，就会被挡住（极其精准的视线遮挡）。
  • 体积忽略: 射线没有厚度，极难命中细小的移动目标，通常需要配合“辅助瞄准”或“粗射线 (SphereCast)”。

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2. 什么时候用什么？ (Decision Matrix)

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3. 深度实践指南 (Implementation Guide)

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方案 A: 纯距离判定 (Distance Check) —— 塔防/ARPG小怪首选

• 核心逻辑: Vector3.Distance(a, b) < (r1 + r2)。
• 优化技巧:
  • 平方距离比较: 使用 (a-b).sqrMagnitude < (r1+r2)^2，避免开方运算 Math.sqrt，性能提升显著。
  • 空间划分: 使用 Quadtree 或 Grid 将 500 个怪物的 $O(N^2)$检测降低到$O(N)$。
  • 扇形检测: 先做距离检测，再做 Vector3.Dot 点积检测角度。
• 适用: 塔防中的范围攻击（AoE）、Roguelike 中的割草技能。

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方案 B: 物理判定 (Weapon Collider) —— 大型Boss/精确闪避首选

• 核心逻辑: OnTriggerEnter(Collider other)。
• 配置要点:
  • Rigidbody: 武器通常不需要刚体，或者设为 Kinematic。
  • LayerMatrix: 严格设置碰撞矩阵，武器层只能撞击 Hurtbox 层，避免与墙壁或队友发生无意义的物理计算。
  • 插值 (Interpolation): 开启刚体插值，确保在低帧率下判定框平滑移动。
• 适用: 魂类游戏的翻滚闪避、Boss 的挥砍动作（玩家需要根据动作方向躲避）。

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方案 C: 射线判定 (Raycast/SphereCast) —— 远程武器/狙击塔首选

1. 基础射线 (Raycast):
   • 原理: Physics.Raycast(origin, direction, out RaycastHit hit, range, enemyLayer)。
   • 代码示例:
     Copy

     if (Physics.Raycast(muzzlePos, direction, out RaycastHit hit, range, enemyLayer)) {
         ApplyDamage(hit.collider.gameObject);
     }
     
   • 缺点: 射线太细，容易穿过怪物的咯吱窝或两腿之间，导致“描边枪法”。
2. 粗射线 (SphereCast / BoxCast):
   • 想象发射一根粗壮的“圆柱体”而不是细线。
   • Physics.SphereCast(origin, radius, direction, out hit, maxDist)。
   • 优点: 极大地提高了命中率，手感更好，允许稍微打偏一点也能中。这是现代 FPS 的主流做法。
3. 多段射线 (Multi-Raycast) - 霰弹枪:
   • 在一个圆锥体内随机发射 10 条射线。
   • 每条射线单独判定伤害。
   • 效果: 距离越近，命中的射线越多，伤害越高（贴脸暴击）。

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3.4 复杂动作判定 (Advanced Animation Sync)

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A. 旋转攻击 (Spin / Whirlwind)

• T+0.0s: 前方 90° -> T+0.1s: 右侧 90° -> …
• Vampirefall 策略: 高攻速下退化为全圆检测以节省性能。

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B. 突刺 (Thrust / Stab)

• 在刺击达到最远端的帧，检测前方一个长条形区域（如 长5m x 宽1m）。
• 或者使用 粗射线 (SphereCast)。

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C. 下劈 (Overhead Smash)

• 必须严格在武器接触地面的那一帧触发判定。
• 判定区域通常是一个以落点为圆心的小圆（震波），加上前方的一小段矩形（剑身）。

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4. 业界优秀案例 (Industry Case Studies)

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🔫 Overwatch (守望先锋) —— Hitscan 与 Projectile 的平衡

• 黑百合 (狙击): 纯 Hitscan。鼠标点哪打哪，考验极致定位。
• 半藏 (弓箭): Projectile (有飞行时间的投射物)。实际上是一个带 Collider 的小球在飞。
• 判定膨胀: 为了照顾主机手柄玩家，角色的 Hitbox 比模型实际要大一圈（头部判定框像个大西瓜）。

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🏆 Monster Hunter (怪物猎人) —— 精准 Hitbox 的极致

• 机制: 极其严格的 Hitbox。龙的尾巴扫过，如果玩家正好在尾巴弯曲的空隙里，就不会受伤。这种精确性是硬核动作体验的基石。

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💍 Elden Ring (艾尔登法环) —— 混合的艺术

• 投技 (Grab): 极其诡异的混合判定。看起来手还没碰到，但判定框已经到了，导致“空气抓取”。这是为了平衡PVP延迟而做的妥协。

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🧛 Vampire Survivors (吸血鬼幸存者) —— 性能的妥协

• 机制: 只有距离判定。
• 理由: 当同屏有 1000 个怪时，物理碰撞是不可能的。所有的“武器”实际上都是以玩家为中心的数学公式（圆环、扇形、随机点）。

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5. Project Vampirefall 选型指导 (Strategic Guide)

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5.1 核心原则：分级判定策略

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5.2 投射物选型：Hitscan vs. Projectile

• 狙击塔/激光塔: 必须用 Hitscan (射线)。
  • 理由: 避免“弹道飞行过程中怪死了”导致的伤害丢失（Overkill），保证高频塔的有效 DPS。
• 火炮/法师塔: 必须用 Projectile (投射物)。
  • 理由: 爆炸延迟和飞行轨迹是塔防的视觉核心。且慢速投射物允许玩家预判和操作（如用技能聚怪）。

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5.3 混乱环境下的预警机制 (Telegraphing)

• Boss 技能: 严禁使用“无前摇”的 Hitbox 判定。
• 解决方案: 必须先在地面绘制 预警贴花 (Decal)（红色矩形/扇形），延迟 0.5秒 后再进行伤害判定。
• 判定逻辑: 实际上是检测“谁站在了预警贴花里”，而不是检测“谁被 Boss 模型碰到了”。这在视觉混乱时最公平。

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5.4 网络同步考量 (Multiplayer Considerations)

• 防守方有利 (Defender’s Advantage): 伤害判定应在客户端先行预演（显示扣血数字），服务器做最终校验。
  • 位置宽容: 由于网络延迟，怪物的实际位置可能与客户端不同。服务器在校验距离时，应给予额外 0.5米 ~ 1.0米 的宽容度 (Buffer)，防止“明明打到了却没伤”的挫败感。

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5.5 英雄多武器判定架构 (Hero Weapon Architecture)

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A. 架构设计

• MeleeSlashModule: 负责扇形/矩形检测。
• PhysicsHitboxModule: 负责激活武器上的 Collider。
• ProjectileModule: 负责生成子弹实体。
• HitscanModule: 负责发射射线。

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B. 武器特定实现

1. 太刀 (Katana) - 快节奏/多段判定
   • 普攻 (Slash): 使用 延迟矩形检测。速度快，不需要精确 Hitbox，保证命中率优先。
   • 旋风斩 (Spin): 使用 多段扇形检测 (如前文 3.4 所述)，确保 360° 无死角且时序正确。
   • 居合 (Iaijutsu): 使用 超长距离 Hitscan 或 超大矩形，强调“瞬杀”感。
2. 大剑 (Greatsword) - 慢节奏/重打击
   • 横扫 (Wide Swing): 建议开启 Physics Hitbox。因为动作慢，玩家会盯着剑刃看，穿模会很明显。且物理判定能天然支持“打到墙壁弹刀”的硬核机制。
   • 下劈 (Slam): 严格的 Impact Frame 触发震波 (AoE 圆形)。
3. 长弓 (Bow) - 物理手感
   • 使用 Projectile (实体箭矢)。
   • 抛物线: 加上重力，让玩家体验“吊射”的乐趣。
   • 蓄力: 蓄力时间决定箭矢的初速度和穿透力。
4. 轻弩 (Crossbow) - 机械精准
   • 使用 Hitscan (射线) 或 极高速 Projectile。
   • 强调指哪打哪，适合快速清理高威胁目标（如自爆怪）。

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C. 数据驱动配置

class WeaponMove {
    public float DamageMult;
    public float ImpactTime; // 判定生效时间点
    public HitType Type; // Melee, Projectile...
    public Vector3 HitboxSize; // 仅近战有效
}