如何获取不含滑动分量的Rigidbody2D碰撞速度以计算飞行车伤害？

问题描述 #

我制作了一辆飞行车，希望它与物体碰撞时损失HP。目前将车的RigidBody2D连接到如下函数实现该功能：

func _on_Car_body_entered(body):
    var force = linear_velocity.length()
    var dmg = pow(force / 100, 2) - 0.25
    if dmg <= 0: return
    Health = Health - dmg

直接用速度向量的模长计算碰撞力，多数情况有效，但当飞行车高速水平移动且轻微触碰水平地面时，会因模长包含水平速度分量而产生大量不合理伤害。仅使用速度的Y分量虽能解决此场景问题，但会丢失水平碰撞的伤害，且扩展到多方向碰撞的开发成本过高。需要找到一种能从计算中去除滑动分量的方法。

解决方案：基于碰撞法向量计算有效冲击速度 #

核心思路是：碰撞的冲击伤害只和速度在碰撞法向的分量有关，切线方向的滑动分量不会产生冲击伤害，因此只需提取速度在碰撞法向量上的投影长度来计算伤害即可。

在Godot中，可以通过获取碰撞的法向量来实现这个逻辑，优化后的代码示例如下：

func _on_Car_body_entered(body):
    # 获取最近一次碰撞的详细信息
    var collision_info = get_last_collision()
    if collision_info == null:
        return
    
    # 获取碰撞接触面的法向量（垂直于接触面的单位向量）
    var normal = collision_info.get_normal()
    # 计算速度在法向的投影长度，取绝对值忽略方向对伤害的影响
    var impact_speed = abs(linear_velocity.dot(normal))
    
    var dmg = pow(impact_speed / 100, 2) - 0.25
    if dmg <= 0:
        return
    Health -= dmg

原理说明 #

• 碰撞法向量垂直于碰撞接触面，速度在这个方向上的分量才是真正导致冲击的核心部分，切线方向的滑动分量会被自然过滤。
• 比如高速水平移动轻碰地面时，地面的碰撞法向量向上（Y轴正方向），速度的Y分量很小，计算出的impact_speed也会很小，不会产生大量伤害；而水平碰撞障碍物时，法向量为水平方向，速度的水平分量会被正常计算，保留了水平碰撞的伤害逻辑。

补充优化：碰撞冷却 #

如果担心单次碰撞触发多次信号导致重复扣血，可以添加短时间冷却逻辑：

var collision_cooldown = 0.2  # 冷却时间0.2秒
var last_collision_time = 0

func _on_Car_body_entered(body):
    # 检查是否处于冷却期
    if OS.get_ticks_msec() / 1000 - last_collision_time < collision_cooldown:
        return
    last_collision_time = OS.get_ticks_msec() / 1000
    
    var collision_info = get_last_collision()
    if collision_info == null:
        return
    
    var normal = collision_info.get_normal()
    var impact_speed = abs(linear_velocity.dot(normal))
    
    var dmg = pow(impact_speed / 100, 2) - 0.25
    if dmg <= 0:
        return
    Health -= dmg

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Monset