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导读

本文以 2d/physics_platformer 官方演示项目为蓝本，完整讲解如何用RigidBody2D（刚体）构建 2D 平台跳跃游戏的角色控制器。与常见的CharacterBody2D（运动体）方案不同，刚体角色天然融入物理引擎，可以实现跷跷板、骑乘敌人、被移动平台带动等真实交互，代价是所有移动逻辑必须写在_integrate_forces()回调中手动修改刚体速度。读完本文，你将掌握刚体角色控制器的参数体系、地板判定与速度传导、敌人 AI 与子弹交互、物理关卡搭建等完整实战方案，并了解该项目在 project.godot 中的配套物理设置。

项目概览：一个完全基于物理的角色平台跳跃演示

Physics Platformer（项目名 "Physics-Based Platformer 2D"，见 project.godot）是 godot-demo-projects 仓库 2D 分类下的官方演示，核心卖点正如其 README 所述：玩家与敌人全部使用RigidBody2D动态角色控制器，它们能"完美地与物理交互"——场景里有可踩踏的跷跷板（seesaw），玩家甚至可以跳到敌人头上"骑"着它移动。

该演示使用 GDScript 编写，渲染器为 Compatibility（renderer/rendering_method="gl_compatibility"），关卡主场景为 stage.tscn，窗口分辨率 800×480。场景中通过实例化（instancing）把 player/player.tscn、enemy/enemy.tscn、coin/coin.tscn 以及各种平台道具组合到同一关卡，充分体现了"场景独立编辑、关卡统一实例化"的工程组织方式（stage.tscn 开头的 Label 提示文字也明确说明了这一点）。

为什么用 RigidBody2D 而不是 CharacterBody2D

README 明确指出：刚体角色控制器比CharacterBody2D更强大，但更难以处理，因为它要求手动修改刚体的速度。

从 player.tscn 可以看到刚体角色的关键配置：mass = 1.5、physics_material_override摩擦为 0（避免地面摩擦拖慢移动）、lock_rotation = true（锁定旋转防止倒地翻滚）、custom_integrator = true（由脚本接管积分逻辑，配合_integrate_forces）、contact_monitor = true+max_contacts_reported = 4（开启接触监控用于地板检测）。

核心机制：一切移动都在 _integrate_forces() 中完成

README 强调：所有移动必须与物理引擎同步，在_integrate_forces()内部进行。这是刚体角色控制器与传统脚本控制的本质区别——你不能在_process/_physics_process里直接设置刚体位置或速度，因为物理引擎每帧会基于受力重新求解刚体状态，直接赋值会被覆盖且造成物理不同步。

player/player.gd 展示了标准写法：

func _integrate_forces(state: PhysicsDirectBodyState2D) -> void: var velocity := state.get_linear_velocity() var step := state.get_step() # 本帧物理步长 # 1. 读取输入 var move_left := Input.is_action_pressed(&"move_left") var move_right := Input.is_action_pressed(&"move_right") var jump := Input.is_action_pressed(&"jump") # 2. 计算目标水平速度（地面/空中分别处理） # 3. 手动叠加重力 velocity += state.get_total_gravity() * step # 4. 写回刚体 state.set_linear_velocity(velocity)

核心要点：

• 通过state而非节点属性读写速度：state.get_linear_velocity()/state.set_linear_velocity()，配合custom_integrator = true，脚本完全接管移动积分；
• 手动叠加重力：state.get_total_gravity()返回项目级重力矢量（本项目为 900），乘以step后累加，这是 README 所说"手动修改速度"最直接的一步；
• 使用step而非delta：state.get_step()是物理步长（项目配置 120 ticks/s 时为 1/120 秒），确保速度换算与物理引擎完全一致；
• call_deferred处理场景变更：生成子弹、生成敌人等会修改场景树的操作，通过_shot_bullet.call_deferred()/_spawn_enemy_above.call_deferred()延迟执行，避免在物理回调中修改场景造成冲突。

玩家控制详解：参数体系与手感调校

玩家控制器由一系列常量集中定义手感参数，位于 player/player.gd：

地面与空中的差异化处理

在_integrate_forces()中，代码根据是否在地板上分支处理水平移动（player/player.gd）：

• 地面移动：按住方向键时按WALK_ACCEL * step累加速度并钳制在 ±WALK_MAX_VELOCITY；未按键时用WALK_DEACCEL逐步衰减到 0；
• 空中移动：同样结构但使用小得多的AIR_ACCEL/AIR_DEACCEL（250 vs 1000），使玩家在空中转向迟缓、更真实；
• 跳跃：在地面且按下跳跃时一次性赋予velocity.y = -JUMP_VELOCITY（-380，向上）；若跳跃中松键，则通过STOP_JUMP_FORCE * step向上加速度持续抵消上升速度，实现按住跳得高、轻点跳得矮的可变跳跃；
• 可变跳跃状态机：jumping、stopping_jump两个布尔配合管理跳起、衰减、下落三个阶段的转换，并伴随sound_jump.play()播放跳跃音效（player/player.gd）。

地板检测：基于接触法线的判定

刚体没有is_on_floor()可用，因此玩家通过遍历接触点、检查碰撞法线方向来判断是否"站在地板上"（player/player.gd）：

for contact_index in state.get_contact_count(): var collision_normal := state.get_contact_local_normal(contact_index) if collision_normal.dot(Vector2(0, -1)) > 0.6: found_floor = true floor_index = contact_index

法线与竖直向上方向(0, -1)的点积大于 0.6，即法线基本朝上，就视为地板接触。配合MAX_FLOOR_AIRBORNE_TIME = 0.15秒的"空中宽容期"（airborne_time < 0.15仍算站在地面），可以补偿物理引擎的微小误差和人类反应延迟——这正是 README 与代码注释共同强调的刚体角色实现技巧（player/player.gd）。

移动平台与地板速度传导

这是一个刚体角色特有的关键细节：当玩家站在移动平台上时，必须把平台的水平速度叠加到玩家速度上，否则会被平台"甩下"。

代码用floor_h_velocity变量实现（player/player.gd）：

# 每帧先移除上一帧传导的平台速度，再重新计算 velocity.x -= floor_h_velocity floor_h_velocity = 0.0 ... if found_floor: floor_h_velocity = state.get_contact_collider_velocity_at_position(floor_index).x velocity.x += floor_h_velocity

state.get_contact_collider_velocity_at_position(floor_index)直接读取所站碰撞体的水平速度并叠加到自己身上，于是玩家能稳稳站在平台上随其移动。项目中的移动平台本身是CharacterBody2D（见 platform/moving_platform.tscn），由 stage.tscn 中的AnimationPlayer（autoplay "move" 动画，时长 6 秒）驱动，3 块平台在关卡中按设定路径往复运动。

敌人 AI：状态机 + 射线 + 子弹交互

敌人同样是RigidBody2D（enemy/enemy.gd），其 AI 展示了刚体角色如何配合RayCast2D做寻路与转向：

状态机：WALKING / DYING

enum State { WALKING, DYING, }

• WALKING：设置velocity.x = direction * WALK_SPEED（WALK_SPEED = 50，enemy/enemy.gd），并根据两类检测翻转方向：
  • 接触法线检测：遍历接触点，若水平法线分量绝对值大于 0.9（说明撞墙）则反向（enemy/enemy.gd）；
  • 悬空检测：左右各挂一个RayCast2D（rc_left/rc_right），当行进方向前方脚下没有碰撞体（not rc_left.is_colliding()）而另一侧有碰撞时，判定即将掉下平台边缘，立即掉头（enemy/enemy.gd），同时翻转 Sprite 的scale.x实现朝向切换；
• DYING：播放 "explode" 动画，通过_pre_explode()移除 3 个碰撞形状防止后续碰撞，并播放爆炸音效，最终_die()调用queue_free()释放（enemy/enemy.gd）。

子弹交互与"死亡旋转"

在_integrate_forces中敌人检测接触对象是否为Bullet（enemy/enemy.gd）：

var collider := state.get_contact_collider_object(collider_index) if collider is Bullet and not (collider as Bullet).disabled: _bullet_collider.call_deferred(collider, state, collision_normal) break

命中后（enemy/enemy.gd）：

• 状态切到DYING；
• 根据碰撞法线水平分量的符号，设置刚体角速度state.set_angular_velocity(signf(collision_normal.x) * 33.0)，让敌人被子弹击中后旋转着倒地——这是 RigidBody2D 独有的物理反馈；
• 将physics_material_override.friction设为 1 增大摩擦帮助停稳；
• 调用collider.disable()让子弹"熄火"并播放命中音效。

子弹本身也是RigidBody2D（player/bullet.gd），发射时赋予初速度Vector2(400.0 * speed_scale, -40)（向右 400、略向上，speed_scale根据朝向取 ±1），并在_shot_bullet()中通过add_collision_exception_with(bullet)让子弹与玩家互不碰撞（player/player.gd）。子弹带有Timer与disable()逻辑，被命中后播放 "shutdown" 动画并标记disabled = true，避免重复触发。

收集物与物理交互：金币、跷跷板、单向平台

金币：Area2D 检测刚体玩家

金币使用Area2D（coin/coin.gd）而非刚体，通过body_entered信号检测：

func _on_body_enter(body: Node2D) -> void: if not taken and body is Player: ($AnimationPlayer as AnimationPlayer).play(&"taken")

taken标志防止重复触发，动画 "taken" 播放后金币消失。关卡中摆放了 40+ 个金币实例（见 stage.tscn 的Coins节点），沿平台与跳跃路线分布，作为收集目标。

跷跷板：PinJoint2D 的真实物理反馈

这是 README 特别点名的亮点交互。跷跷板场景 background/seesaw.tscn 由三部分组成：

• Plank（木板）：RigidBody2D，mass = 5.10204，带矩形碰撞体；
• Pillar（支柱）：StaticBody2D，固定在地面；
• PinJoint2D（销钉关节）：node_a指向木板、node_b指向支柱，把两者铰接成可转动的杠杆。

当玩家跳到木板一端，刚体物理自动产生力矩让另一端翘起——完全无需手写任何跷跷板逻辑，这正是"刚体角色与物理完美交互"的直观体现。同理，玩家也可以跳到敌人头上骑乘，敌人移动时会把玩家一起带走。

单向平台：one_way_collision

platform/one_way_platform.tscn 中CollisionShape2D开启one_way_collision = true，实现经典的"只能从下往上穿过、落到上面站住"的单向平台效果，用于设计从下方跳入的路线。

TileMap 关卡与物理层

地面由TileMapLayer（Godot 4 中TileMap的图层节点）铺成，tileset 定义在 tileset.tres。其中每个图块的physics_layer_0/polygon_0/points都显式给出了碰撞多边形（如(-16, -12, 16, -12, 16, 16, -16, 16)这类 32×32 内的矩形区域，见 tileset.tres），并通过flip_h/flip_v/transpose组合出全方向图块（上下左右与角块），保证铺出的地面处处有真实碰撞。

如果想修改基础图块，关卡内提示文字建议打开 tileset_edit.tscn 在 TileSet 编辑器中调整，再回到 stage.tscn 查看效果。

项目物理配置：为刚体角色调优的全局参数

project.godot 中的物理设置是整套刚体方案能否"跑顺"的前提：

[physics] common/physics_ticks_per_second=120 2d/default_gravity=900 common/physics_interpolation=true

• physics_ticks_per_second = 120：物理步长提升到 120Hz（默认 60），使快速移动的刚体角色碰撞检测更精确、运动更平滑，代价是 CPU 开销更高——这正是_integrate_forces中step对应 1/120 秒的原因；
• 2d/default_gravity = 900：2D 重力加速度调得比默认值大，配合JUMP_VELOCITY = 380得到干脆利落的跳跃手感（跳跃高度 ≈ v²/(2g) ≈ 80px）；
• common/physics_interpolation = true：开启物理插值，让 120Hz 的物理结果在低刷新率屏幕上渲染更平滑，是刚体角色画面流畅性的关键开关。

输入映射同样在 project.godot 定义：jump（W / 空格？实际为物理键 W + 方向键上 + 手柄 A）、move_left（A + 左方向键 + 手柄）、move_right（D + 右方向键 + 手柄）、shoot（空格 + 鼠标左键 + 手柄）、spawn（R + 手柄 Y，可在头顶生成一个敌人供测试）。此外 player.tscn 还提供了 4 个TouchScreenButton（Left/Right/Jump/Fire）映射到同名 action，支持触屏移动端操作，并跟随visibility_mode自动显示。

运行与体验

在 Godot 4.x（项目config/features标注 4.7，project.godot）中导入2d/physics_platformer目录，直接运行主场景 stage.tscn 即可：

• 移动：A/D 或方向键左右；跳跃：W / 上方向键（按住跳更高）；射击：空格或鼠标左键；生成敌人：R 键在头顶生成一只敌人，方便随时测试骑乘与击杀。
• 观察点：跳到移动平台上随其升降；踩跷跷板一端看另一端翘起；跳到敌人头上骑着它巡逻；开枪击杀敌人看其旋转倒地动画。
• 关卡自带滚动视差背景（background/parallax_bg.tscn 使用多层云、前景贴图滚动），背景音乐为循环播放的audio/music.ogg。

音乐资源

按 README 说明，背景音乐 "Pompy" 由 Hubert Lamontagne（madbr）创作，音效文件（跳跃、射击、命中、爆炸、金币）均位于 2d/physics_platformer/audio 目录，通过AudioStreamPlayer/AudioStreamPlayer2D挂载到对应场景节点上播放，可在编辑器中替换为自有资源。

参考资料

• 演示 README：2d/physics_platformer/README.md
• 玩家控制器：2d/physics_platformer/player/player.gd、2d/physics_platformer/player/player.tscn
• 敌人 AI：2d/physics_platformer/enemy/enemy.gd
• 子弹：2d/physics_platformer/player/bullet.gd
• 关卡组装与物理道具：2d/physics_platformer/stage.tscn、2d/physics_platformer/background/seesaw.tscn、2d/physics_platformer/platform/one_way_platform.tscn、2d/physics_platformer/platform/moving_platform.tscn
• 项目与瓦片配置：2d/physics_platformer/project.godot、2d/physics_platformer/tileset.tres

如果你希望角色拥有"脚踏实地的精确操控感"，可以继续对比仓库中同样位于 2d 分类下使用CharacterBody2D的 kinematic_character 与 platformer 演示，两者对照即可直观理解两种角色控制器在手感与物理交互上的取舍。

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