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C#
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using UnityEngine;
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public interface IWaterProvider
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float GetWaterHeight(Vector3 worldPos);
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Vector3 GetWaterNormal(Vector3 worldPos);
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Vector3 GetWaterVelocity(Vector3 worldPos);
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}
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// /// <summary>
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// /// 稳定优先的浮力（只支持 CapsuleCollider / SphereCollider）
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// /// - 竖直方向：目标吃水深度 + PD 控制（稳定，不抖、不弹飞）
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// /// - 姿态：Righting Torque 扶正（受 Rigidbody.centerOfMass 影响）
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// /// - 入水比例：带平滑（避免水面附近开关抖动）
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// /// </summary>
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// [DisallowMultipleComponent]
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// [RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
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// public class BuoyancyCapsuleSphere : MonoBehaviour
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// {
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// [Header("Collider (choose one)")] public CapsuleCollider capsule;
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// public SphereCollider sphere;
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// [Header("Water")] public MonoBehaviour waterProviderBehaviour; // 可选
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// private IWaterProvider waterProvider;
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// [Tooltip("没有 provider 时的水面高度")] public float waterLevel = 0f;
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// [Header("Density -> Draft")] [Tooltip("水密度 kg/m^3（淡水约1000）")]
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// public float waterDensity = 1000f;
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// [Tooltip("物体等效密度 kg/m^3。越小越浮。浮漂可 80~400 之间调")]
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// public float objectDensity = 250f;
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// [Tooltip("额外浮力比例（手感调整）。1=按密度算")] public float buoyancyScale = 1f;
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// [Header("Vertical PD (Stability key)")] [Tooltip("竖直弹簧强度（越大越“顶住”目标吃水）")]
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// public float verticalKp = 35f;
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// [Tooltip("竖直阻尼（越大越不弹、不抖）")] public float verticalKd = 12f;
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// [Tooltip("最大向上加速度 m/s^2（防止从高处落下入水被顶飞）")]
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// public float maxUpAccel = 25f;
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// [Tooltip("最大向下加速度 m/s^2（防止强行拉下去造成抖动）")]
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// public float maxDownAccel = 10f;
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// [Header("Submergence smoothing")] [Tooltip("入水比例变化速度（1/s）。越大越快响应，越小越稳")]
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// public float submergenceSpeed = 8f;
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// [Tooltip("水面外的缓冲(m)，让浮力更平滑接管")] public float surfaceMargin = 0.01f;
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// [Header("Righting (Rotation)")] [Tooltip("扶正强度（把 transform.up 拉向水面法线/世界上）")]
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// public float rightingKp = 8f;
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// [Tooltip("扶正阻尼（抑制旋转抖动）")] public float rightingKd = 3f;
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// [Header("Water drag (optional but helpful)")] [Tooltip("入水时额外线阻尼（通过 rb.drag 混合）")]
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// public float extraLinearDragInWater = 2.5f;
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// [Tooltip("入水时额外角阻尼（通过 rb.angularDrag 混合）")]
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// public float extraAngularDragInWater = 2.0f;
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// [Header("Center of Mass")] [Tooltip("本地重心偏移：例如 (0,-0.02,0) 让底部更重、更容易站漂")]
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// public Vector3 centerOfMassOffset = Vector3.zero;
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// private Rigidbody rb;
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// private float baseDrag, baseAngularDrag;
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// // 关键：入水比例必须有“记忆”（滤波），否则水面边界必抖
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// private float subFiltered = 0f;
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// void Reset()
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// {
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// rb = GetComponent<Rigidbody>();
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// rb.useGravity = true;
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// rb.interpolation = RigidbodyInterpolation.Interpolate;
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// rb.collisionDetectionMode = CollisionDetectionMode.Continuous;
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//
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// capsule = GetComponent<CapsuleCollider>();
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// sphere = GetComponent<SphereCollider>();
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// }
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// void Awake()
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// {
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// rb = GetComponent<Rigidbody>();
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// rb.centerOfMass = centerOfMassOffset;
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// baseDrag = rb.linearDamping;
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// baseAngularDrag = rb.angularDamping;
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// waterProvider = waterProviderBehaviour as IWaterProvider;
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// // 只允许一个
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// if (capsule != null && sphere != null)
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// sphere = null;
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// }
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// void OnValidate()
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// {
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// objectDensity = Mathf.Max(1e-3f, objectDensity);
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// waterDensity = Mathf.Max(1e-3f, waterDensity);
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// submergenceSpeed = Mathf.Max(0.1f, submergenceSpeed);
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// surfaceMargin = Mathf.Max(0f, surfaceMargin);
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// maxUpAccel = Mathf.Max(0f, maxUpAccel);
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// maxDownAccel = Mathf.Max(0f, maxDownAccel);
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// }
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// void FixedUpdate()
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// {
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// if (!capsule && !sphere) return;
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//
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// waterProvider = waterProviderBehaviour as IWaterProvider;
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// GetCenterAndHeight(out var centerWorld, out var shapeHeight);
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// // 水面信息
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// float waterH = waterProvider?.GetWaterHeight(centerWorld) ?? waterLevel;
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// Vector3 waterN = waterProvider?.GetWaterNormal(centerWorld) ?? Vector3.up;
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// if (waterN.sqrMagnitude < 1e-6f) waterN = Vector3.up;
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// waterN.Normalize();
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// // 当前中心“浸没深度”(>0 表示中心在水下)
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// float centerDepth = waterH - centerWorld.y;
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// // 近似入水比例：centerDepth = -H/2 -> 0; centerDepth = +H/2 -> 1
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// float rawSub = Mathf.Clamp01((centerDepth + (shapeHeight * 0.5f) + surfaceMargin) /
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// (shapeHeight + 2f * surfaceMargin));
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// // 入水比例滤波（非常关键）
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// float dt = Time.fixedDeltaTime;
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// subFiltered = Mathf.MoveTowards(subFiltered, rawSub, submergenceSpeed * dt);
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// // 混合拖拽（让水中更稳）
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// rb.linearDamping = Mathf.Lerp(baseDrag, baseDrag + extraLinearDragInWater, subFiltered);
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// rb.angularDamping = Mathf.Lerp(baseAngularDrag, baseAngularDrag + extraAngularDragInWater, subFiltered);
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// if (subFiltered <= 1e-4f)
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// return; // 基本没入水，不做任何浮力/扶正
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// // 目标吃水比例：理想静态平衡 ≈ objectDensity / waterDensity（<1 才会浮）
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// float desiredSub = Mathf.Clamp01((objectDensity / waterDensity) * buoyancyScale);
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// // 把 desiredSub 转成目标中心深度
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// // desiredSub=0 -> centerDepthTarget = -H/2（完全出水）
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// // desiredSub=1 -> centerDepthTarget = +H/2（完全入水）
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// float centerDepthTarget = desiredSub * shapeHeight - shapeHeight * 0.5f;
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// // 竖直 PD：只沿“世界上/重力反方向”控制，最稳
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// Vector3 up = (-Physics.gravity).sqrMagnitude > 1e-6f ? (-Physics.gravity).normalized : Vector3.up;
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// float vUp = Vector3.Dot(rb.linearVelocity, up);
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// float error = centerDepth - centerDepthTarget; // 深了为正 -> 需要向上推
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// float accelUp = (-verticalKp * error) - (verticalKd * vUp);
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// // 限制上下加速度，避免顶飞或强拉抖动
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// accelUp = Mathf.Clamp(accelUp, -maxDownAccel, maxUpAccel);
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// // 随入水比例渐入（避免水面边界突然接管）
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// accelUp *= subFiltered;
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// // 施加竖直加速度（Acceleration 不受质量影响，更稳定）
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// rb.AddForce(up * accelUp, ForceMode.Acceleration);
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// // 扶正力矩：把物体 up 拉向 waterN（平静水就是 Vector3.up）
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// // 注意：这个扶正与重心偏移一起工作，会形成“站漂/躺漂”的稳定姿态
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// Vector3 currentUp = transform.up;
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// Vector3 axis = Vector3.Cross(currentUp, waterN);
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// // 小角度近似：axis 的大小约等于 sin(theta)
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// // 扶正加速度型扭矩（同样用 Acceleration，减少质量/惯量差带来的抖动）
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// Vector3 angVel = rb.angularVelocity;
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// Vector3 torqueAccel = axis * rightingKp - angVel * rightingKd;
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// torqueAccel *= subFiltered;
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// rb.AddTorque(torqueAccel, ForceMode.Acceleration);
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// }
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// private void GetCenterAndHeight(out Vector3 centerWorld, out float heightWorld)
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// {
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// if (sphere)
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// {
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// // sphere：center + 半径*缩放（近似取最大缩放）
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// Transform t = sphere.transform;
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// centerWorld = t.TransformPoint(sphere.center);
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// Vector3 s = t.lossyScale;
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// float r = sphere.radius * Mathf.Max(Mathf.Abs(s.x), Mathf.Abs(s.y), Mathf.Abs(s.z));
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// heightWorld = Mathf.Max(1e-6f, r * 2f);
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// return;
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// }
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// // capsule
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// Transform ct = capsule.transform;
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// centerWorld = ct.TransformPoint(capsule.center);
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// Vector3 ls = ct.lossyScale;
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// float sx = Mathf.Abs(ls.x), sy = Mathf.Abs(ls.y), sz = Mathf.Abs(ls.z);
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// float heightScale = capsule.direction switch
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// {
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// 0 => sx,
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// 1 => sy,
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// _ => sz,
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// };
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// heightWorld = Mathf.Max(1e-6f, capsule.height * heightScale);
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// }
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// } |