Unity 3D物理底层是 NVIDIA PhysX（C++编写的专业物理引擎）；2D物理使用Box2D。

Unity本身不实现物理计算，C#层的Rigidbody、Collider只是C#代理组件；真正全部物理模拟都跑在底层PhysX C++内部，C#通过桥接调用PhysX接口。

核心组件

1. Collider（碰撞体） 定义物体物理形状边界，和模型Mesh是两套东西。模型管渲染显示，Collider管碰撞检测。

• 基础碰撞体：Box、Sphere、Capsule，计算速度很快。
• MeshCollider：用模型网格做碰撞，性能开销高；动态物体尽量不要用。
• 勾选Is Trigger → 变为触发器，只检测重叠，无物理阻挡效果。

2. Rigidbody（刚体） 把物体交给PhysX物理引擎控制；拥有质量、速度、重力、惯性。

• 没有Rigidbody的物体：属于静态物体，物理引擎认为不会运动，只做碰撞阻挡，不受重力、力影响。
• IsKinematic：运动刚体，不受力、重力驱动，只能通过代码修改position，但是依然可以参与碰撞交互，适合移动平台、动画物体。

✅碰撞生效必要条件：双方都有Collider，至少一方拥有Rigidbody，否则物理引擎不会产生碰撞回调。

物理系统在游戏主循环的时机

物理是固定时间步模拟，默认FixedTimestep = 0.02s，每秒50次物理步进，和渲染帧率完全解耦。

一帧完整顺序

处理输入
循环执行（如果需要，一帧可多次执行物理步进）：
    调用所有脚本 FixedUpdate()      //C#写施加力、修改刚体速度
    PhysX执行完整物理模拟（碰撞检测、求解、更新刚体位置旋转）
    触发 OnCollision / OnTrigger 回调
执行 Update()
执行 LateUpdate()
渲染画面

关键点：物理计算发生在FixedUpdate之后。所有刚体受力操作应该写在FixedUpdate，不要写在普通Update；否则帧率波动会造成物理行为不稳定。

如果设备帧率很低，1帧时间超过0.02s，Unity会连续跑多次FixedUpdate+物理模拟，追赶物理时间；帧率很高时，某一帧可能一次FixedUpdate都不跑。

PhysX物理模拟流水线（单次物理Step）

每一次FixedTimestep，PhysX内部完整跑一遍这套流程：

1. 收集刚体状态：读取C#层施加的力、冲量、速度、重力。
2. Broad Phase（粗检测） 用AABB包围盒快速筛选，剔除完全不可能相交的物体对；只留下有可能碰撞的候选对象。快速，粗略，减少后续计算量。
3. Narrow Phase（精细碰撞检测） 对上一步候选对，做精确几何体相交计算；算出接触点、法线、穿透深度。

高速物体容易发生“穿透”，可开启CCD连续碰撞检测解决，但性能开销上升。

4. 约束求解器 Solver 根据质量、物理材质（摩擦力、弹性）、关节Joint约束，计算碰撞冲量，处理反弹、摩擦、关节约束。
5. 积分更新：根据受力，更新刚体速度、位置、旋转。
6. 同步回Unity：把PhysX内部计算出来的位置写回GameObject的Transform；触发C#脚本OnCollisionXXX / OnTriggerXXX回调。

⚠️Transform是被PhysX改写，不是C#脚本自己修改。如果你直接改transform.position去移动带Rigidbody的物体，会绕过物理引擎，引发抖动、穿透bug；物理物体移动优先用rb.MovePosition() / AddForce()。

Collision vs Trigger

项目	OnCollision（实体碰撞）	OnTrigger（触发器）
Is Trigger	双方都不勾选	至少一方勾选IsTrigger
物理效果	产生阻挡、反弹、摩擦，物体不能穿透	无物理阻挡，物体直接穿过
回调参数	Collision，包含碰撞点、法线、碰撞速度	Collider，只拿到对方碰撞体引用
Rigidbody条件	双方都有Collider，至少一方有Rigidbody	双方都有Collider，至少一方有Rigidbody
典型场景	撞墙、弹跳、物理打击	拾取道具、传送门、区域检测

回调时机：

• Enter：刚接触的那一次物理步
• Stay：每一次物理步持续接触都会调用
• Exit：分离那一刻调用

Rigidbody三种模式

1. Dynamic动态刚体（默认） PhysX完全控制位置旋转；受重力、力、碰撞影响。适合玩家、抛射物、箱子。
2. Kinematic运动刚体（IsKinematic=true） 不受重力和外力；只能通过Transform/MovePosition移动；依然可以碰撞推开动态物体。适合移动平台、机关门。
3. Static静态刚体 没有Rigidbody组件，只有Collider。物理引擎认为永远不动，适合地面、墙体。

❗不要移动静态物体的transform，会触发物理世界重建，严重卡顿。

重要坑点与原理说明

1. 不要直接修改transform.position操作动态Rigidbody 动态刚体位置由PhysX内部维护。直接写transform会强行覆盖物理计算结果，产生抖动、穿透。 正确方式：rb.velocity / rb.AddForce() / rb.MovePosition()。

2. 物理回调（OnCollision、OnTrigger）跑在物理步进，不是Update 它的触发频率是50Hz，不是渲染帧率；不要在里面写依赖deltaTime的逻辑。

3. 物理材质PhysicMaterial 作用于Collider，控制摩擦系数、弹性（Bounciness），决定物体滑动、弹跳效果。

4. Joint关节 PhysX提供铰链、弹簧、固定关节；在物理求解阶段施加约束，限制两个刚体之间相对运动。

5. Layer Collision Matrix（层碰撞矩阵） 可以配置哪些层之间允许发生碰撞，直接在物理引擎层过滤，减少碰撞计算量。

6. CCD连续碰撞检测 普通Discrete离散碰撞是每一步结束检测位置；高速物体在两个物理步之间直接穿过障碍物，发生穿透。开启CCD可以追踪物体运动轨迹检测碰撞，CPU开销明显上升，只给高速物体开启。

性能关键原理

1. 基础碰撞体Box/Sphere/Capsule计算极快，MeshCollider开销大。
2. BroadPhase会维护AABB树，大量移动物体，树更新开销上涨。
3. Solver求解器，物体互相堆叠（大量物体堆一起）开销会急剧上涨。
4. 触发器也消耗物理计算，不要大规模滥用Trigger。

和C#层的关系总结

• C#脚本的Rigidbody、Collider只是薄代理对象，真实数据全部存PhysX的C++内存。
• C#代码只能设置参数、施加力；真正碰撞、运动全部由PhysX完成。
• FixedUpdate由Unity调用C#，C#修改刚体状态，之后PhysX运行模拟，再把结果同步回来，触发碰撞回调。

如果你需要，我可以对比CharacterController和Rigidbody角色控制器底层原理差异。