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Unity Physics for DOTS 样例项目详解：EntityComponentSystemSamples 中 PhysicsSamples 的场景指南、目录结构与实现剖析

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本文基于仓库中 PhysicsSamples/README.md 展开，系统梳理 Unity Physics（DOTS 版物理引擎）官方样例工程：覆盖 46 个演示场景的完整清单、Game/Scene 窗口的操作与调试显示方式、场景编号与仓库目录的对应关系，并结合同仓库源码剖析碰撞体运行时修改、立即模式物理步进等关键实现，帮助你在 Unity 6.2 环境下快速上手并深入理解 ECS 物理的 Authoring/System 工作流。

项目定位与运行环境

PhysicsSamples是 EntityComponentSystemSamples 仓库中专注于 Unity Physics for DOTS 的 Unity 工程。仓库主页 README.md 明确说明：本仓库中的样例工程基于 Unity 6.2，并使用Entities、Netcode、Physics、Entities.Graphics四个包的 1.4 系列版本。

从 PhysicsSamples/Packages/manifest.json 可以看到具体的依赖锁定：

同时 manifest 中声明了"testables": ["com.unity.physics"]，意味着该工程内置了针对 Unity Physics 包的 PlayMode 测试套件（位于PhysicsSamples/Assets/Tests/目录，包含 900 余个文件）。

从源码结构看，工程用 UnityPhysicsSamples.ASMDEF 定义统一程序集，并通过 csc.rsp 配置编译器参数，保证样例代码在 Burst/AOT 环境下的一致编译行为。

演示场景的通用操作方式

README 中Controls一节给出了所有演示场景在Game 窗口下的统一交互约定：

• 鼠标弹簧（Mouse spring）：按住左键拖动——把选中的物理实体像弹簧一样拉拽，释放后由物理求解器产生回弹；
• 相机旋转（Camera rotate）：按住右键拖动；
• 相机平移（Camera move）：W、A、S、D 键。

这套约定由公共输入脚本驱动，公共输入动作定义在 PhysicsSamples/Assets/Common/InputActions.inputactions，输入采集逻辑见 DemoInputGatheringSystem.cs。

调试显示：Scene 视图与 Game 视图的差异

这是 README 中一个容易被初学者忽略的要点：许多演示（如 Query 系列的 ray cast、distance cast 等）会把额外信息以 debug gizmo 的形式绘制在 Editor 的Scene视图中，而不是Game视图。因此调试时要同时关注两个窗口。README 原表对比如下：

Scene view（调试 Gizmo 显示在这里）	Game view（实际渲染画面）

这一行为与 ReleaseNotes 中记录的一处修复相呼应：QueryTester.cs（用于 3a/3b/3c 查询演示）曾因调试绘制系统未正确调度导致调试线不显示，修复说明强调：任何使用PhysicsDebugDisplaySystem绘制能力的系统，必须调度在PhysicsDebugDisplayGroup内。这解释了为什么调试显示依赖 Scene 视图的 Editor 绘制管线，而不是 Game 视图的渲染输出。

完整场景清单

README 的核心是一张 46 行的场景总表，按Hello World / Setup / Query / Joints / Modify / Use Case六大类组织，每行标注场景名、描述、难度（Introductory / Intermediate / Advanced）与演示截图。以下为完整继承的清单（图片路径已转换为本仓库相对路径）：

Category	Scene	Description	Level	Demo
Hello World	Hello World.unity	Introductory scene for rigid body setup	Introductory
Hello World	SphereAndBoxColliders.unity	Basic colliders	Introductory
Hello World	GravityWell.unity	Introductory scene	Introductory
Setup	2a1. Collider Parade - Basic.unity	Demo showing various shapes for collision detection	Introductory
Setup	2a2. Collider Parade - Advanced	Demo showing various shapes for more advanced collision detection	Introductory
Setup	2b1. Motion Properties - Mass.unity	Demo showing how to explicitly set mass properties using custom (yellow) and built-in (grey) authoring components	Introductory
Setup	2b2. Motion Properties - Velocity.unity	Setting initial linear and angular velocities	Introductory
Setup	2b3. Motion Properties - Damping.unity	Demo showing the effect of linear and angular damping	Introductory
Setup	2b4. Motion Properties - Gravity Factor.unity	Demo showing the effect of per body gravity multipliers	Introductory
Setup	2b5. Motion Properties - Center of Mass.unity	Demo showing the effect of overriding center of mass	Introductory
Setup	2b6. Motion Properties - Inertia Tensor.unity	Demo showing the effect of overriding inertia tensor	Introductory
Setup	2b7. Motion Properties - Smoothing.unity	Demo showing the effect of interpolation and extrapolation	Introductory
Setup	2c1. Material Properties - Friction.unity	Showing effect of different friction material values	Introductory
Setup	2c2. Material Properties - Restitution.unity	Showing effect of different restitution values	Introductory
Setup	2c3. Material Properties - Collision Filters.unity	Showing effect of different collision filters	Introductory
Setup	2d1. Events - Triggers.unity	Demo demonstrating the usage of triggers	Introductory
Setup	2d2. Events - Contacts.unity	Showing effect of different contacts	Introductory
Query	3a. All Hits Distance Test.unity	Demo showing results of distance queries between multiple colliders	Introductory
Query	3b. Cast Test.unity	Demo showing the results of collider casting and ray casting	Introductory
Query	3c. Closest Hit Distance Test.unity	Demo showing results of distance queries	Introductory
Query	3d. Custom Collector.unity	Demonstration of raycast	Introductory
Joints	4a. Joints Parade.unity	Demo showing a range of joint types	Introductory
Joints	4b. Limit DOF.unity	Showing effect of limiting degrees of freedom	Introductory
Joints	4c1. All Motors Parade.unity	Demo showing different motors	Introductory
Joints	4c2. Position Motor.unity	Demo showing position motor	Introductory
Joints	4c3. Linear Velocity Motor.unity	Showing linear velocity motor	Introductory
Joints	4c4. Angular Velocity Motor.unity	Demonstrating angular velocity motor	Introductory
Joints	4c5. Rotational Motor.unity	Demonstrating rotational motor	Introductory
Joints	4d. Ragdolls.unity	Obligatory stack of ragdolls demo	Introductory
Joints	4e. Single Ragdoll.unity	GameObject ragdoll for Unity Physics (left) and built-in physics (right), created using the Ragdoll Wizard	Introductory
Modify	5a. Change Motion Type.unity	Demo showing change of motion type	Introductory
Modify	5b. Change Box Collider Size.unity	Demonstrating runtime change of collider size	Introductory
Modify	5c. Change Collider Type.unity	Demonstrating change of collider type	Introductory
Modify	5d. Change Velocity.unity	Demo showing change of velocity	Introductory
Modify	5e. Kinematic Motion.unity	Demo showing kinematic motion in combination with dynamic objects	Introductory
Modify	5f. Change Surface Velocity.unity	Demo showing change of surface velocity	Introductory
Modify	5g1. Change Collider Material - Bouncy Boxes.unity	Demo showing effect of unique prefab instantiation with collider material changes	Intermediate
Modify	5g2. Unique Collider Blob Sharing.unity	Demo showing effect of instantiating prefabs during runtime, making collider blobs unique and sharing collider blob data	Advanced
Modify	5g3. Runtime Collider Creation.unity	Create mesh colliders during runtime	Advanced
Modify	5g4. Runtime Collision Filter Modification.unity	Modify collision filters during runtime	Advanced
Modify	5g5. Modify Collider Geometry.unity	Modify collider geometry during runtime	Advanced
Modify	5h. Change Scale.unity	Demo showing scale change of entities	Introductory
Modify	5i. Apply Impulse.unity	Demo showing application of impulses	Introductory
Modify	5j. Modify Broadphase Pairs.unity	Filter out collision by explicitly deleting pairs from broad phase	Advanced
Modify	5k. Modify Contact Jacobians.unity	Modify the results of contact generation to produce special effects	Advanced
Modify	5l. Modify Narrowphase Contacts.unity	Add new user contacts to simulation pipeline	Advanced
Use Case	6a. Character Controller.unity	Use case demo showing a rudimentary FPS character controller	Intermediate
Use Case	6b. Pool.unity	Demonstration of calling immediate mode physics	Intermediate
Use Case	6c. Planet Gravity.unity	Performance demo of asteroids around a planet using SP/HP	Introductory
Use Case	6d. Raycast Car.unity	Use case demo showing a set of vehicle behaviors	Intermediate

场景编号与仓库目录的对应关系

值得注意的一点：README 表格中的编号（1–6 大类）是演示教学顺序，而仓库目录是按 ReleaseNotes.md 中 1.2.0 版本提到的 "Reorganized the samples, with cleanup of various samples' code and scenes" 重新组织后的主题目录，两者并非一一对应。对照 PhysicsSamples/Assets 的实际结构，映射关系大致如下：

另外，每个演示目录下的实际.unity场景文件大多放在子目录（如Subscenes/、Raycast Car/Raycast Car.unity），主目录的.unity是外层编排场景——这是 DOTS 子场景（Subscene）的典型组织方式。

源码级实现剖析

运行时修改碰撞体：Authoring + Blob 数据的分工

Modify系列是本工程难度跨度最大的部分（Introductory 到 Advanced），其脚本都集中在 PhysicsSamples/Assets/9. Modify/Scripts/，其中能直接体现 Unity Physics 核心机制的几个例子：

• ColliderBakeTransformAuthoring.cs（公共基础设施，见 Common/Scripts）：支撑5g5. Modify Collider Geometry演示。从源码可以看到其字段设计：Translation、Rotation、Scale、ShearXY/XZ/YZ三组剪切向量、AnimationDuration动画周期，以及防漂移机制（DriftPrevention、DriftErrorThreshold = 0.05f）。Baker 把这些参数烘焙为 ECS 组件ColliderBakeTransform，并保存BlobAssetReference<Unity.Physics.Collider> OriginalCollider与PostTransformMatrix OriginalPostTransformMatrix——这正是 README 表格中"Modify collider geometry during runtime"的底层手段：通过Collider.BakeTransform对碰撞体几何施加仿射变换（旋转、平移、缩放、剪切），实现循环形变动画。组件里还定义了ICleanupComponentData（SaveColliderBlobForDisposal）用于子场景销毁时正确释放碰撞体 Blob，这一点在 ReleaseNotes.md 的 1.3.0 修复记录中得到了印证（修复了ColliderBakeTransformSystem的内存泄漏）。

• ChangeColliderBlobAuthoring.cs/ChangeColliderTypeAuthoring.cs/ChangeBoxColliderSizeAuthoring.cs：分别对应5g1 Bouncy Boxes、5c. Change Collider Type、5b. Change Box Collider Size，展示"修改 BlobAssetReference 指向的数据"与"替换组件引用"两种运行时改碰撞体的路径。

• ModifyBroadphasePairsBehaviour.cs、ModifyContactJacobiansBehaviour.cs、ModifyNarrowphaseContactsBehaviour.cs：对应三个 Advanced 级演示，展示在 broadphase 中显式删除碰撞对、修改接触雅可比、向仿真管线注入用户接触这几种"干预物理管线"的高级用法。

立即模式物理步进：Pool 演示的支撑工具

6b. Pool演示（"Demonstration of calling immediate mode physics"）依赖 ImmediatePhysicsWorldStepper.cs。从源码看，它是一个IDisposable结构体，内部持有独立的SimulationContext（及条件编译下的HavokSimulationContext），Create()工厂方法显式声明"不适合在 ECS job 中作为字段使用"——因为它在主线程上立即运行一次物理步进，与正常 ECS 系统调度解耦。这类"旁路世界"用法在 ReleaseNotes.md 0.10.0-preview 条目中还有更完整的说明：Tests/MultipleWorlds下的 Animation 场景用独立PhysicsWorld模拟非关键动画体（马尾、剑鞘），ClientServer 场景则演示了服务端/客户端双物理世界的 ghost body 驱动模式。

公共基础设施目录

PhysicsSamples/Assets/Common/ 汇集了所有演示共享的组件与工具，值得单独浏览：

• Scripts/CameraControl.cs、CameraSmoothTrack.cs：实现 READMEControls一节的相机旋转/平移约定；
• Mouse/目录：鼠标弹簧选择（Mouse Pick），ReleaseNotes 中多次提到其演进（如MouseHoverAuthoring支持渲染组件位于子实体的情况，并在4d. Ragdolls场景中启用）；
• EntityTracker.cs、SceneCreationSystem.cs、GridSpawner.cs：演示实体生命周期追踪、运行时场景创建与网格生成；
• Tests/子目录：演示工程内嵌的行为验证工具（SimulationValidationAuthoring组件用于确认关节按预期工作、刚体能否静止）。

自定义 Authoring 体验的自动导入

根据 ReleaseNotes.md 的 1.0.0 条目，围绕PhysicsBodyAuthoring/PhysicsShapeAuthoring组件的Custom Physics Authoring样例已从包 API 中剥离，改由 Unity Physics 包以 Sample 形式自动导入，落在 PhysicsSamples/Assets/Samples/ 下的Unity Physics/<包版本>/Custom Physics Authoring。仓库中该目录当前对应1.4.3版本；ReleaseNotes 同时提醒：升级 Unity Physics 包后，需在 Package Manager 的Samples页签重新导入新版本样例，并手动清理旧版本目录。

PlayMode 测试套件

PhysicsSamples/Assets/Tests/ 是规模可观的验证层（223 个.unity场景、95 个.cs脚本），目录涵盖 JointTest（Hinge、Prismatic、LimitedHinge 等）、Stacking、Character、CharacterController、MultipleWorlds、Performance、SchedulerTest、StaticOptimize、StreamingStressTest 等。ReleaseNotes 显示多个关节演示场景已通过SimulationValidationAuthoring接入 PlayMode 自动验证，即演示与回归测试共用同一套验证基础设施。

版本演进要点

PhysicsSamples/ReleaseNotes.md 记录了从 2019 年0.0.1-preview到当前1.3.0+的完整演进，其中对使用者最有价值的几个节点：

• 1.3.0：Joints Parade 的BreakJoint1MaxImpulse 从 (10,10,10) 调为 (2,2,2)；新增Modify Collider Geometry演示与ColliderBakeTransformAuthoring组件；自定义 Authoring 组件的 Motor 支持 spring/damping 字段。
• 1.2.0：样例整体重组织与代码清理（即上文目录重排的依据）。
• 1.1.0：新增4e. Single Ragdoll（用内置 Ragdoll Wizard 创建的 GameObject 布娃娃，左右对比 DOTS 物理与内置物理）；新增运行时创建 Mesh Collider 的三个MeshCollider.Create重载 API（支持UnityEngine.Mesh、MeshData、MeshDataArray）；新增Force Unique Collider Authoring组件与5g2. Unique Collider Blob Sharing、5g4. Runtime Collision Filter Modification演示。
• 1.0.0：Custom Physics Authoring 样例改为包样例自动导入（见上节）。

更早版本（0.x 系列）还记录了 Character Controller 的隧道检测修复、ImmediatePhysicsWorldStepper引入、MultiWorld 演示等内容，对理解各演示的设计动机有帮助。

上手路径建议

1. 环境准备：用 Unity 6.2 打开PhysicsSamples目录（manifest 锁定的包版本会由 Package Manager 解析），确认com.unity.physics1.4.3 正常解析。
2. 按难度递进：从1. Hello World（刚体基础）→3./4./5.的 Setup 类场景（碰撞形状、运动属性、材质）→7. Queries（查询与调试显示，注意 Scene 视图）→8. Joints and Motors→9. Modify（重点看 5g 系列的 Blob 修改）→10.–13.的四个 Use Case。
3. 读源码对照：每个演示目录下都有同名 Authoring/Behaviour 脚本，按"Authoring（编辑器烘焙）→ Baker → 组件 → System（运行时修改）"的链路阅读，可把 README 表格中每个演示对应到具体 API 调用。
4. 扩展学习：仓库同时提供了 Dots101/Physics101/ 入门工程（ActivationPlates、GravityWell、LaserSight、Pachinko 等小例子），README.md 主页将其与 Unity Physics 101 文档配套推荐；PhysicsSamples内Assets/Tests/的验证场景也可作为回归测试范例参考。

参考路径索引

• 核心文档：PhysicsSamples/README.md、PhysicsSamples/ReleaseNotes.md、PhysicsSamples/TestRunnerOptions.json
• 依赖与工程配置：PhysicsSamples/Packages/manifest.json、PhysicsSamples/ProjectSettings/
• 演示场景：PhysicsSamples/Assets/1. Hello World/ 至 PhysicsSamples/Assets/13. Character Controller/
• 公共实现：PhysicsSamples/Assets/Common/Scripts/、PhysicsSamples/Assets/9. Modify/Scripts/
• 测试场景：PhysicsSamples/Assets/Tests/
• 演示截图与动图：PhysicsSamples/READMEimages/

【免费下载链接】EntityComponentSystemSamples项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/en/EntityComponentSystemSamples