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7.3 KiB
GDScript
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GDScript
@tool
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extends Node3D
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class_name Zipline
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## 滑索（Zipline）：两点之间一条会下垂的钢缆。玩家走到缆下按 E 挂上，
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## 沿缆滑向较低的那一端，中途可按 S 刹车、按空格主动跳离。
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## 场景结构（res://world/zipline/zipline.tscn）：
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## Zipline (Node3D, 本脚本)
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## ├─ AnchorA (Marker3D) ← 高处起点，在视口里直接拖
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## └─ AnchorB (Marker3D) ← 低处终点
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## 缆绳网格是本脚本在 _ready() 里生成的一个 MeshInstance3D 子节点，
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## 故意不给 owner，所以不会被写进 .tscn —— 它完全由两个锚点推导出来，
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## 不存在「文件里的网格和锚点对不上」这种脏数据。
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## 手感参数（速度/刹车/吸附半径）放在「缆」这一侧而不是玩家身上：
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## 同一张关卡里可以有快缆和慢缆，玩家只负责读参数，不负责定义手感。
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## 曲线模型：两点连线再减去一个抛物线形下垂量
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## P(t) = lerp(A, B, t) - UP * sag * 4t(1-t)
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## 权重 4t(1-t) 在 t=0/1 处为 0、t=0.5 处为 1，所以锚点高度就是真实挂点高度、
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## sag 就是中点下垂深度 —— 调参所见即所得，不用去解悬链线方程。
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## 约束：本节点不要旋转/缩放，靠拖动两个锚点摆位。
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## 所有滑索都进这个组，玩家靠它找缆
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const GROUP: StringName = &"zipline"
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## 缆绳截面的边数。缆很细，6 边足够，还省顶点
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const RING_SEGMENTS: int = 6
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@export_group("缆绳")
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## 中点下垂深度（米）。0 = 绷直。真实滑索是绷紧的，所以别调太大
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@export_range(0.0, 12.0, 0.05) var sag: float = 1.2
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## 沿缆采样段数。越高越圆滑，也越费顶点
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@export_range(8, 128, 1) var segments: int = 48
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## 缆绳半径（米）
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@export_range(0.01, 0.3, 0.005) var radius: float = 0.05
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## 缆绳材质。留空则用内置的深色金属
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@export var cable_material: Material
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@export_group("乘坐")
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## 人挂在缆下方多深（米）。约等于「双手举过头顶抓住缆」的高度
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@export var hang_offset: float = 1.15
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## 玩家离缆多近能按 E 挂上（米）。给得宽一点：缆悬在头顶时也算「够得着」
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@export var attach_radius: float = 4.0
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## 沿缆最高速度（米/秒）
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@export var max_speed: float = 18.0
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## 重力沿缆方向的缩放。1 = 完全按坡度加速，调小则「黏」一些
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@export var gravity_scale: float = 1.0
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## 按住后退键时的刹车减速度（米/秒²）
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@export var brake_accel: float = 14.0
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## 剩余行程短于此值就不让挂（米）。否则刚挂上就到头，像被弹开
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@export var min_ride: float = 3.0
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@onready var anchor_a: Marker3D = $AnchorA
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@onready var anchor_b: Marker3D = $AnchorB
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## 缆绳网格节点，_ready() 里现造
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var _cable: MeshInstance3D = null
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## 缆绳总长（米）。生成网格时顺带算出来，玩家用它把速度换算成 t 的推进量
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var length: float = 0.0
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## 编辑器里用来比对「锚点/参数变了没有」，避免每帧重建网格
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var _editor_sig: String = ""
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func _ready() -> void:
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add_to_group(GROUP)
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_cable = MeshInstance3D.new()
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_cable.name = "Cable"
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add_child(_cable)
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_rebuild_cable()
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# 编辑器下开着 _process，拖动锚点能立刻看到缆绳跟着变；运行时不需要
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set_process(Engine.is_editor_hint())
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func _process(_delta: float) -> void:
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if anchor_a == null or anchor_b == null:
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return
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# 只在签名变化时重建 —— SurfaceTool 生成网格不便宜，不能每帧做
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var sig := "%s|%s|%.3f|%d|%.4f" % [anchor_a.position, anchor_b.position, sag, segments, radius]
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if sig == _editor_sig:
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return
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_editor_sig = sig
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_rebuild_cable()
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# ---------------- 对外接口（玩家控制器只读这几个） ----------------
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## 缆上参数 t∈[0,1] 处的世界坐标。
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## 曲线先在**本地空间**算完再转世界：sag 是本地单位，父节点一有缩放整条缆要跟着一起缩，
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## 形状才不走样（混用 global 锚点 + 未缩放的 sag，下垂比例会随父节点缩放而变）。
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func sample(t: float) -> Vector3:
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return to_global(_curve_local(t))
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## 缆上参数 t 处的世界方向（单位向量，指向 B）。
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## 用解析导数而不是前后差分：差分在 t=0/1 处要越界取样，端点会偏。
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func tangent(t: float) -> Vector3:
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var d := (anchor_b.position - anchor_a.position) - Vector3.UP * (sag * 4.0 * (1.0 - 2.0 * t))
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return (global_transform.basis * d).normalized()
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## 乘坐时人应该待的世界坐标：缆点再往下挂 hang_offset。
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func ride_point(t: float) -> Vector3:
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return to_global(_curve_local(t) - Vector3.UP * hang_offset)
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## 找出世界坐标 pos 在缆上最近的一点，供玩家「就近吸附」。
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## 返回 { t, point, distance, dir, remaining }：
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## dir +1 表示往 B 滑、-1 表示往 A 滑（永远是往低的那端）
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## remaining 沿 dir 方向还剩多少米
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func closest_point(pos: Vector3) -> Dictionary:
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var best_t := 0.0
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var best_d := INF
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for i in range(segments + 1):
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var t := float(i) / float(segments)
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var d := sample(t).distance_squared_to(pos)
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if d < best_d:
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best_d = d
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best_t = t
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var dir := _downhill_dir()
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return {
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"t": best_t,
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"point": sample(best_t),
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"distance": sqrt(best_d),
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"dir": dir,
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"remaining": absf((1.0 if dir > 0 else 0.0) - best_t) * length,
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}
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# ---------------- 内部 ----------------
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## 低的那一端才是出口 —— 滑索只会往下滑。两端等高时退回 A→B。
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func _downhill_dir() -> int:
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return 1 if anchor_b.global_position.y <= anchor_a.global_position.y else -1
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## 下垂曲线在**本节点局部空间**的点。sag 是本地单位，所以父节点缩放时整条缆一起缩、形状不变。
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func _curve_local(t: float) -> Vector3:
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return anchor_a.position.lerp(anchor_b.position, t) - Vector3.UP * (sag * 4.0 * t * (1.0 - t))
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## 把下垂曲线扫成一根管子。用三角形带：每个截面 RING_SEGMENTS+1 个顶点，
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## 多出来的那个和首顶点重合，接缝处法线才连续、不会裂开一条缝。
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func _rebuild_cable() -> void:
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if _cable == null or anchor_a == null or anchor_b == null:
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return
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var st := SurfaceTool.new()
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st.begin(Mesh.PRIMITIVE_TRIANGLE_STRIP)
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var prev := _curve_local(0.0)
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length = 0.0
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for i in range(segments + 1):
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var t := float(i) / float(segments)
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var p := _curve_local(t)
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if i > 0:
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length += p.distance_to(prev)
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prev = p
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# 截面参考轴取「切线 × 世界上方向」。切线接近竖直时叉乘会退化成零向量，
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# 这时换 RIGHT 兜底，否则 normalize() 会吐 NaN 把整根缆搅烂。
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var tan_dir := (_curve_local(minf(t + 0.01, 1.0)) - _curve_local(maxf(t - 0.01, 0.0))).normalized()
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var n := tan_dir.cross(Vector3.UP)
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if n.length_squared() < 0.0001:
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n = tan_dir.cross(Vector3.RIGHT)
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n = n.normalized()
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var binormal := n.cross(tan_dir).normalized()
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for j in range(RING_SEGMENTS + 1):
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var ang := TAU * float(j) / float(RING_SEGMENTS)
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var off := n * cos(ang) + binormal * sin(ang)
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st.set_normal(off)
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st.add_vertex(p + off * radius)
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_cable.mesh = st.commit()
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var mat: Material = cable_material
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if mat == null:
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var std := StandardMaterial3D.new()
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std.albedo_color = Color(0.14, 0.15, 0.18)
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std.metallic = 0.85
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std.roughness = 0.3
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# 三角形带的绕序不保证，直接双面，省得算错朝向
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std.cull_mode = BaseMaterial3D.CULL_DISABLED
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mat = std
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_cable.material_override = mat
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