Unity 限制物體在Bounds 包圍盒控制移動

我列舉兩種方式，其實最終都是涉及到包圍盒使用問題。可以通過 Box Collider 的 bounds 屬性來獲取物體的包圍盒（Bounds）也可以直接設置Bounds包圍盒使用，從而限制其移動范圍。不過需要注意，直接使用 Box Collider 的 size 屬性可能無法直接替代 Bounds 的功能，以下是具體實現方案：

1. 方案：使用 Bounds 限制移動范圍

Bounds 類來定義一個三維空間范圍（如軸對齊包圍盒，AABB），并限制物體的移動使其不超出該范圍。以下是具體實現方案：

步驟 1：定義 Bounds 范圍

首先，創建一個 Bounds 對象來定義物體允許移動的空間范圍，包括中心點 (center) 和擴展范圍 (extents)：

// 定義三維空間范圍的中心點和擴展范圍
Bounds movementBounds = new Bounds();
movementBounds.center = new Vector3(0f, 0f, 0f); // 范圍中心點
movementBounds.extents = new Vector3(10f, 5f, 10f); // 各軸方向的擴展范圍（半寬、半高、半深）

步驟 2：在移動時限制位置

在物體的移動邏輯中（如 Update() 或 FixedUpdate()），檢查物體的位置是否在 Bounds 范圍內，并通過 Mathf.Clamp 限制其坐標：

方案 1：直接限制物體中心點的位置

void Update()
{// 獲取物體當前位置（例如通過鍵盤輸入或腳本控制）Vector3 desiredPosition = transform.position + movementDirection * speed * Time.deltaTime;// 使用 Bounds.Clamp 將位置限制在范圍內desiredPosition = movementBounds.ClosestPoint(desiredPosition);// 或者手動對每個軸進行 Clamp（更靈活）desiredPosition.x = Mathf.Clamp(desiredPosition.x, movementBounds.min.x, movementBounds.max.x);desiredPosition.y = Mathf.Clamp(desiredPosition.y, movementBounds.min.y, movementBounds.max.y);desiredPosition.z = Mathf.Clamp(desiredPosition.z, movementBounds.min.z, movementBounds.max.z);// 更新物體位置transform.position = desiredPosition;
}

方案 2：考慮物體自身的大小（如碰撞體或模型）

如果物體有碰撞體或模型，需要確保其整體不超出范圍，此時需將物體的 Bounds 加入計算：

void Update()
{// 假設物體有碰撞體（Collider），獲取其局部包圍盒Bounds objectBounds = GetComponent<Collider>().bounds;Vector3 objectExtents = objectBounds.extents;// 計算物體允許的最大位置（避免超出范圍）Vector3 maxAllowedPosition = movementBounds.max - objectExtents;Vector3 minAllowedPosition = movementBounds.min + objectExtents;// 獲取物體當前位置（例如通過輸入）Vector3 desiredPosition = transform.position + movementDirection * speed * Time.deltaTime;// 對每個軸進行 ClampdesiredPosition.x = Mathf.Clamp(desiredPosition.x, minAllowedPosition.x, maxAllowedPosition.x);desiredPosition.y = Mathf.Clamp(desiredPosition.y, minAllowedPosition.y, maxAllowedPosition.y);desiredPosition.z = Mathf.Clamp(desiredPosition.z, minAllowedPosition.z, maxAllowedPosition.z);// 更新位置transform.position = desiredPosition;
}

步驟 3：動態調整 Bounds（可選）

如果范圍需要動態變化（如隨場景變化），可以在運行時重新設置 movementBounds 的中心或擴展范圍：

// 動態更新 Bounds
void AdjustBounds()
{movementBounds.center = new Vector3(5f, 2f, -3f); // 新中心點movementBounds.extents = new Vector3(15f, 8f, 12f); // 新擴展范圍
}

注意事項物理引擎兼容性：如果物體使用 Rigidbody，直接設置 transform.position
可能會導致物理引擎沖突。此時應使用 Rigidbody.MovePosition() 或調整 velocity：

rigidbody.MovePosition(desiredPosition);

性能優化：
如果物體移動頻繁，建議將 movementBounds 存儲為類成員變量，避免重復創建。
可視化調試：
可通過 Gizmos 繪制 Bounds 邊界輔助調試：

void OnDrawGizmos()
{Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawWireCube(movementBounds.center, movementBounds.size);
}

完整代碼示例

using UnityEngine;public class BoundMovement : MonoBehaviour
{public float speed = 5f; // 移動速度public Vector3 movementDirection = Vector3.zero; // 移動方向（可通過輸入設置）private Bounds movementBounds; // 定義移動范圍void Start(){// 初始化 Bounds：中心點在 (0, 0, 0)，范圍在 X/Y/Z 軸方向擴展 10/5/10 單位movementBounds = new Bounds(new Vector3(0f, 0f, 0f), new Vector3(20f, 10f, 20f));}void Update(){// 計算目標位置Vector3 desiredPosition = transform.position + movementDirection * speed * Time.deltaTime;// 限制位置在 Bounds 內desiredPosition = movementBounds.ClosestPoint(desiredPosition);// 更新物體位置transform.position = desiredPosition;}void OnDrawGizmos(){// 可視化 Bounds 范圍Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawWireCube(movementBounds.center, movementBounds.size);}
}

通過以上方法，精確控制物體在三維空間中的移動范圍，確保其始終位于定義的 Bounds 內。

2. 方案：使用 Box Collider 的 Bounds 限制移動范圍

步驟 1：設置 Box Collider

為物體添加一個 Box Collider 組件（或使用已有的）。
調整 Box Collider 的 Size 屬性，使其覆蓋你希望物體移動的三維空間范圍。

步驟 2：獲取 Collider 的 Bounds

通過 Collider.bounds 屬性獲取物體的包圍盒范圍（即 Box Collider 的 Size 和位置定義的范圍）。

步驟 3：限制物體移動

在移動邏輯中，通過 Bounds 的 ClosestPoint 或手動 Clamp 限制物體的位置：

using UnityEngine;public class BoxBoundsMovement : MonoBehaviour
{public float speed = 5f; // 移動速度private BoxCollider movementCollider; // 用于定義移動范圍的 Box Colliderprivate Bounds movementBounds; // 通過 Box Collider 獲取的 Boundsvoid Start(){// 1. 確保物體有 Box Collider（或通過代碼添加）movementCollider = GetComponent<BoxCollider>();if (movementCollider == null){movementCollider = gameObject.AddComponent<BoxCollider>();}// 2. 設置 Box Collider 的 Size 和 Center（可選，根據需求調整）movementCollider.size = new Vector3(20f, 10f, 20f); // 定義移動范圍的大小movementCollider.center = Vector3.zero; // 定義移動范圍的中心點（相對于物體的位置）// 3. 獲取 Bounds（會根據 Box Collider 的 Size 和 Center 自動計算）movementBounds = movementCollider.bounds;}void Update(){// 獲取物體當前位置（例如通過輸入）Vector3 desiredPosition = transform.position + (movementDirection * speed * Time.deltaTime);// 方法 1：使用 Bounds.ClosestPoint 自動限制位置desiredPosition = movementBounds.ClosestPoint(desiredPosition);// 方法 2：手動 Clamp 每個軸（更靈活）// desiredPosition.x = Mathf.Clamp(desiredPosition.x, movementBounds.min.x, movementBounds.max.x);// desiredPosition.y = Mathf.Clamp(desiredPosition.y, movementBounds.min.y, movementBounds.max.y);// desiredPosition.z = Mathf.Clamp(desiredPosition.z, movementBounds.min.z, movementBounds.max.z);// 更新物體位置transform.position = desiredPosition;}void OnDrawGizmos(){// 可視化 Bounds 范圍if (movementBounds != null){Gizmos.color = Color.blue;Gizmos.DrawWireCube(movementBounds.center, movementBounds.size);}}
}

關鍵點說明 Collider 的 Bounds 是動態的： Collider.bounds 會根據物體的 Transform
位置、旋轉和縮放自動更新，因此如果物體的父對象有縮放或旋轉，需要確保 Bounds 的計算正確。如果物體本身有縮放，Collider 的
bounds 會自動反映縮放后的大小。與物體自身大小的兼容性：如果物體本身有 Collider 或模型，需要確保移動范圍的 Box
Collider 足夠大，以包含物體的整體體積。例如：

// 計算物體自身的包圍盒（假設物體有其他 Collider）
Bounds objectBounds = GetComponentInChildren<Collider>().bounds;
// 確保物體不超出移動范圍
Vector3 maxAllowedPosition = movementBounds.max - objectBounds.extents;
Vector3 minAllowedPosition = movementBounds.min + objectBounds.extents;

物理引擎兼容性：
如果物體使用 Rigidbody，建議使用 Rigidbody.MovePosition() 而非直接設置 transform.position，以避免物理引擎沖突：

rigidbody.MovePosition(desiredPosition);

對比 Bounds 和 Box Collider 的優缺點

方法	優點	缺點
手動設置 Bounds	靈活，無需依賴物理組件	需手動維護范圍參數
使用 Box Collider	自動關聯物體的 Transform 和縮放	需依賴 Collider 組件，可能增加物理計算開銷