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Unity3D物理引擎組件概述

首先,我們應該熟悉壹些基本的力學術語和相關公式。

剛體:剛體是指物體在運動過程中和受力後,其形狀和大小保持不變,內部各點的相對位置保持不變的物體。絕對剛體實際上並不存在。剛體是力學中的壹個科學抽象概念,即理想模型。

力(F):力是物體對物體的作用,沒有物體就不能單獨存在。Unity的物理引擎就是建立在這個基礎上的。

重力(g):物體由於地球的吸引力而受到的力稱為重力。重力物體是地球的中心。統壹中的引力與之類似。重力的方向總是垂直向下。

摩擦:統壹分為滑動摩擦和靜摩擦。通常通過設置動摩擦系數和靜摩擦系數來控制物體的運動。(壹般不使用滾動摩擦)

彈性:在統壹中,當物體受到外力時,它會產生壹個相反方向的力。通常通過設置彈性系數

使物體獲得彈性。

扭力:使物體旋轉的力。

阻尼:物體在外力作用下振動時,會產生壹個使外力衰減的反作用力,稱為阻尼力(或阻尼力)。

重力加速度(單位:米/秒2):g = 9.81(單位為1)

重力(單位:牛):克=毫克* * *

滑動摩擦力(單位:n):f =μ×fn(fn:正壓力,μ:動摩擦系數)

單擺的周期公式(單位:s):t = 2π√(L/g)* *(L:擺長)

扭矩(單位:n×m):m = fl(l:擺動軸)

如果物體受力影響,則需要添加剛體組件。(基本上,所有活動對象都需要Rigibody組件。)添加Rigibody組件後,對象可以接受外力和扭矩力,並始終受到重力的影響。

選擇對象後,向其添加剛體組件。

質量:用於設置遊戲對象的質量。(壹般在同壹遊戲場景下,遊戲對象之間的質量差異不超過100倍)

阻力:即遊戲物體被迫移動時的空氣阻力。當阻力很大時,遊戲對象將立即停止移動。

角阻力:即遊戲物體受扭力旋轉時的空氣阻力。同樣,當阻力很大時,遊戲對象會立即停止旋轉。

使用重力:當該物品開啟時,遊戲對象將受到重力的影響。

Is Kinematic:當該項目打開時,遊戲對象將不再受物理引擎的影響,因此只能通過Transform屬性進行操作。(該方法適用於模擬平臺的運動或具有鉸接關節的剛體的動畫。)

插值:用於控制剛體運動的抖動。

無:無插值。

插值:插值。基於上壹幀的變換平滑此變換。

外推:外推。基於下壹幀的變換平滑此變換。

碰撞檢測:該屬性用於控制避免高速運動的遊戲對象通過其他對象而不發生碰撞。

離散:離散碰撞檢測。該模式使用場景中的所有其他碰撞對象執行碰撞檢測。該值是默認值。

連續:連續碰撞檢測。該模式用於檢測與動態碰撞體(帶剛體)的碰撞,連續碰撞檢測模式用於檢測與柵格碰撞體(不帶剛體)的碰撞。其他剛體將采用離散碰撞模式。該模式適用於那些需要連續動態碰撞檢測的對象。這將對身體表現產生很大影響。如果不需要檢測快速移動物體的碰撞,則不建議使用該模式,建議使用離散碰撞檢測模式。

連續動態:連續動態碰撞檢測。該模式可用於檢測連續碰撞模式或連續動態碰撞模式中與對象的碰撞,也可用於檢測無剛體的靜態網格碰撞體。離散碰撞檢測可用於與它碰撞的其他物體。該模式也可用於檢測快速移動的遊戲對象。

約束:此項用於控制剛體運動的約束。

凍結位置:凍結位置。在世界坐標系(選定狀態)中,剛性對象在x、Y、z Y和Z方向上的移動將無效。

凍結旋轉:凍結旋轉。剛性對象在世界坐標系中x、Y、Z、Y和Z方向的旋轉(選定狀態)將無效。

恒力用於向剛體添加恒力。它適用於類似火箭發射的物體,因為F=ma,這使得這類物體的速度不斷增加。

選擇對象後,向其添加壹個恒力分量。

四個屬性都用三維向量表示,坐標軸表示方向,數值表示大小。

應該註意的是,當添加壹個恒力分量時,系統將默認添加壹個剛體分量。

添加恒力分量後,不能刪除剛性分量。

力:設置世界坐標系中使用的扭矩力。

相對力:設置在對象的局部坐標系中使用的力。

扭矩:設置世界坐標系中使用的扭矩力。遊戲對象根據向量旋轉。(向量越長,旋轉越快)

相對扭矩:相對扭矩。設置在對象的局部坐標系中使用的扭力。。遊戲對象根據向量旋轉。(向量越長,旋轉越快)

角色控制器主要用於控制第三人稱或第壹人稱遊戲中的主角。不要使用僵硬的物理效果。(角色控制器可以通過物理效果影響其他對象,但不能通過物理效果被其他對象影響。)

選擇對象後,向其添加角色控制器組件。

坡度限制:設置被控制的遊戲對象只能攀爬角度小於或等於參數值的斜坡角度。

步幅偏移:設置被控制的遊戲對象可以踩的最高步幅的高度。

蒙皮寬度:該參數確定兩個碰撞體可以相互穿透的深度。

較大的參數值會導致抖動,較小的參數值會導致被控制的遊戲對象卡住。比較合理的設置是參數值為65438+半徑值的00%。

最小移動距離:如果受控遊戲對象的移動距離小於該值,遊戲對象將不會移動,從而避免抖動。在大多數情況下,該值設置為0。

中心:該參數確定膠囊碰撞器和受控遊戲對象之間的相對位置,並且不影響受控角色對象的中心坐標。

半徑:膠囊碰撞的長度半徑,這也決定了碰撞體的半徑。

高度:用於設置受控角色對象的膠囊碰撞體的高度。

必須使用Rigibody將Collider添加到遊戲對象中才能觸發碰撞。

當兩個剛體碰撞時,具有碰撞體的對象將計算碰撞。

兩個沒有碰撞體的剛體將相互穿過而不會碰撞。

添加碰撞器組件方法

壹般在創建遊戲對象時,會自動添加相應的碰撞體。

碰撞體可以調整成不同大小的長方體。

它可以用作門、墻和平臺,也可以用在玩偶的後備箱或汽車等車輛的外殼上。

可以統壹調整碰撞體的三維尺寸,但不能獨立調整某個坐標軸方向的尺寸。

可用作遊戲對象,如落石和球類遊戲。

碰撞體的高度和半徑可以獨立調整。

它可以用作角色控制器或與其他不規則碰撞結合使用。(膠囊碰撞器通常嵌入在Uinty的角色控制器中)

碰撞體積獲得壹個網格對象並基於它構造碰撞。

與在復雜網絡模型上使用基本碰撞體相比,網格碰撞體更精細,但會占用更多的系統資源。(只有當凸參數打開時,網格碰撞器才能與其他網格碰撞器碰撞。)

碰撞體是基於地形構建的碰撞體。

車輪碰撞體是地面車輛專用的碰撞體,內置碰撞檢測、車輪物理系統和帶輪胎摩擦的參考體。

除了輪子之外,碰撞體還可以用於其他遊戲對象。

關節是模擬物體之間的壹種連接關系,關節必須依賴於剛體組件。

關節組件可以添加到多個遊戲對象中,關節分為3D關節和2D關節。(本文談3D關節)

添加關節組件方法

它由兩個剛體組成,因此它們可以像連接到鉸鏈壹樣移動。

它非常適合模擬門,也可以用作模型鏈、鐘擺和其他物體。

應該註意的是,當添加壹個連接組件時,系統將默認添加壹個剛體組件。

添加運動類型零部件後,不能刪除剛性零部件。

連接體:指定要為關節連接的剛體。(如果沒有指定剛體,默認情況下關節連接到世界。)

錨點:剛體可以圍繞錨點擺動。該值應用於局部坐標系。

軸:定義剛體擺動的方向。該值應用於局部坐標系。

自動配置連接的錨點:如果選中此項,將自動設置連接錨點。(默認情況下此項是打開的)

連接錨點:當自動連接錨點項目打開時,該項將自動設置。當自動連接錨點項目未打開時,您可以手動設置連接錨點。

使用彈簧:如果選中此項,彈簧將使剛體與其連接的物體形成特定的角度。

彈簧:當啟用“使用彈簧”參數時,該屬性有效。

彈簧:彈簧力。設置推動對象移動到相應位置的力。

阻尼器:阻尼。設定對象的阻尼值。該值越大,對象移動得越慢。

目標位置:目標角度。設置彈簧將被拉伸到的目標角度。

使用馬達:如果選中此項,引擎將旋轉對象。

馬達:當啟用“使用馬達”參數時,此屬性有效。

目標速度:目標速度。設置對象的預期速度。

力:力。設置施加的力以達到目標速度。

自由旋轉:自動旋轉。如果選中此項,發動機將永遠不會停止,並且轉速只會越來越快。

使用限制:如果選中此項,鉸鏈的角度將被限制在最大值和最小值之間。

限制:當“使用限制”參數打開時,該屬性有效。

Min:最小值。設置鉸鏈可以達到的最小角度。

最大值:最大值。設置鉸鏈可以達到的最大角度。

最小反彈:最小反彈。設定對象觸及最小限制時的反彈值。

馬克斯·鮑恩斯:最大反彈。設置對象觸及最大限制時的回彈值。

接觸距離:接觸距離。控制關節抖動。

斷開力:設置斷開鉸鏈連接的力。

斷開扭矩:設置斷開鉸鏈連接所需的扭矩。

啟用碰撞:如果選中,還將檢測關節之間的碰撞。

啟用預處理:選中此項以實現關節穩定性。(默認情況下此項是打開的)

固定關節用於約束壹個遊戲對象到另壹個遊戲對象的移動。類似於對象的父子關系,但它是由物理系統實現的,而不是像父子關系壹樣受Transform屬性的約束。(使用固定關節的對象需要有壹個剛體組件。)

它適用於當您想要輕松地將壹個對象與另壹個對象分離時,或者當您連接兩個沒有父子關系的對象以使它們壹起移動時。

連接體:用於指定關節連接到的剛體。(如果沒有指定剛體,默認情況下關節連接到世界。)

斷開力:設置斷開關節的力。

斷開扭矩:設置斷開關節所需的扭矩。

啟用碰撞:如果選中該選項,還將檢測關節之間的碰撞。

啟用預處理:選中此項以實現關節穩定性。(默認情況下此項是打開的)

彈簧接頭組件可以將兩個剛體連接在壹起,並使它們像彈簧壹樣運動。

連接體:用於指定要為彈簧連接的剛體。(如果沒有指定剛體,默認情況下關節連接到世界。)

錨:設置關節在對象的局部坐標系中的位置。(註意:這不是物體反彈的點)

自動配置連接的錨點:如果選中此項,將自動設置連接錨點。(默認情況下此項是打開的)

連接錨點:當自動連接錨點項目打開時,該項將自動設置。當自動連接錨點項目未打開時,您可以手動設置連接錨點。

彈簧:設置彈簧的強度。該值越高,彈簧的強度越大。

阻尼器:設置彈簧的阻尼系數。阻尼值越大,彈簧強度的降低越大。

最小距離:設置彈簧激活的最小距離值。如果兩個對象之間的當前距離和初始距離之差小於該值,彈簧將不會打開。

最大距離:設置彈簧激活的最小距離值。如果兩個對象之間的當前距離和初始距離之差大於該值,彈簧將不會打開。

斷開力:設置斷開彈簧接頭所需的力。

斷開扭矩:設置斷開彈簧接頭所需的扭矩。

啟用碰撞:如果選中,還將檢測關節之間的碰撞。

啟用預處理:選中此項以實現關節穩定性。(默認情況下此項是打開的)

角色關節主要用於展示玩偶效果。它是壹種擴展的球形接頭,可用於限制接頭在不同旋轉軸下的旋轉角度。

連接體:用於指定角色關節要連接的剛體。(如果沒有指定剛體,默認情況下關節連接到世界。)

錨點:在遊戲對象的局部坐標系中設置壹個點,角色關節將圍繞該點旋轉。

軸:設置角色關節的軸。(由橙色錐形小控件表示)

自動配置連接的錨點:如果選中此項,將自動設置連接錨點。(默認情況下此項是打開的)

連接錨點:當自動連接錨點項目打開時,該項將自動設置。當自動連接錨點項目未打開時,您可以手動設置連接錨點。

擺動軸:設置角色關節的擺動軸。(由綠色錐形小控件表示)

扭轉極限彈簧(彈簧的扭轉極限)

彈簧:設定角色扭曲關節的彈簧強度。

阻尼器:設置角色關節扭曲的阻尼值。

低扭曲限制:設定角色關節扭曲的下限。

限制:設置角色關節扭曲的下限。

反彈:設定角色關節扭曲下限的反彈值。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

高扭曲限制:設定角色關節扭曲的上限。

限制:設置角色關節扭曲的上限值。

反彈:設定角色關節扭曲上限的反彈值。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

回轉限位彈簧(彈簧的回轉限位)

彈簧:設定角色關節擺動的彈簧強度。

阻尼器:設置角色關節擺動的阻尼值。

Swing1,2極限(swing limit 1,2):1和2的極限是對稱的,即只能更改壹個中的三個屬性。

限制:設置角色關節擺動的限制值。

反彈:設置角色關節的擺動限制的反彈值。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

啟用投影:此項用於激活投影。

投影距離:設置當對象與其連接的剛體之間的距離超過投影距離時,對象將返回到適當的位置。

投影角度:設置當對象及其連接的剛體的角度超過投影角度時,對象將返回到適當的位置。

斷開力:控制斷開角色關節所需的力。

斷裂扭矩:設置角色關節斷裂所需的扭矩。

啟用碰撞:如果選中此項,也將檢測關節之間的碰撞。

啟用預處理:選中此項以實現關節穩定性。(默認情況下此項是打開的)

可配置關節組件支持用戶定義的關節,這將打開PhysX引擎中與關節相關的所有屬性,因此它可以像其他類型的關節壹樣創建各種行為。

可配置關節有兩個主要功能:運動/旋轉限制和運動/旋轉加速。

連接體:用於指定要為關節連接的剛體。(如果沒有指定,接頭將與世界連接。)

Anchor:設置關節的中心點,所有基於物理效果的模擬都將以該點為中心點進行計算。

軸:設置局部旋轉軸,該軸決定物理模擬對象的自然旋轉方向。

自動配置連接的錨點:如果選中此項,將自動設置連接錨點。(默認情況下此項是打開的)

連接錨點:當自動連接錨點項目打開時,該項將自動設置。當自動連接錨點項目未打開時,您可以手動設置連接錨點。

副軸:長軸和短軸* * *確定關節的局部坐標。第三個軸垂直於由這兩個軸形成的平面。

xmotion(X軸移動):設置遊戲對象在X軸上的移動形式,包括自由移動、鎖定移動和限制移動。

Y運動:設置遊戲對象在Y軸上的運動形式,包括自由運動、鎖定運動和限制運動。

zmotion(Z軸移動):設置遊戲對象在Z軸上的移動形式,包括自由移動、鎖定移動和限制移動。

角度旋轉:設置遊戲對象繞X軸的旋轉形式,包括自由旋轉、鎖定旋轉和有限旋轉。

角度Y運動:設置遊戲對象繞Y軸的旋轉形式,包括自由旋轉、鎖定旋轉和受限旋轉。

角度旋轉:設置遊戲對象圍繞Z軸的旋轉形式,包括自由旋轉、鎖定旋轉和有限旋轉。

線性限位彈簧(彈簧線性限位)

春天:春天。設置將對象拉回邊界的力。

阻尼器:阻尼。設置彈簧的阻尼值。

線性限制:將距關節原點的距離設置為基準以限制其運動邊界。

極限:極限。設置從原點到邊界的距離。

邊界:反彈。設置對象到達邊界時應用於對象的反彈力。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

角度X限制彈簧(X軸旋轉限制)

春天:春天。設置將對象拉回邊界的力。

阻尼器:阻尼。設置彈簧的阻尼值。

低角度x限制:根據與關節初始旋轉的差異設置旋轉約束下限的邊界。

極限:旋轉的極限角度。設置對象旋轉角度的下限。

反彈:反彈。設置對象到達邊界時應用於對象的反彈力。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

高角度x限制:基於與關節初始旋轉的差異設置旋轉約束上限的邊界。

極限:旋轉的極限角度。設置對象旋轉角度的上限。

反彈:反彈。設置對象到達邊界時應用於對象的反彈力。

接觸距離:設置用於限制的接觸距離,以避免抖動。

角度YZ限制彈簧(Y軸和z軸旋轉限制)

屬性參數與角度X限制彈簧相同。

角度y極限*

屬性參數與角度X限制相同。

角度z限值*

屬性參數與角度X限制相同。

目標位置:關節在X、Y和Z軸上應該到達的目標位置。

目標速度:關節在X、Y和Z三個軸上應該達到的目標速度..

XDrive(X軸驅動):設置對象沿局部坐標系X軸的運動形式。

定位彈簧:定位彈簧力。橡皮筋在預定義方向上的張力。

位置阻尼:位置阻尼。抵抗位置彈簧力的力。

最大力:最大力。推動物體向預定方向移動的力的總和。

Y驅動:設置對象沿局部坐標系Y軸的運動形式。

屬性參數與XDrive相同。

Z drive:設置對象沿局部坐標系Z軸的運動形式。

屬性參數與XDrive相同。

目標旋轉:目標旋轉是壹個四元數,它定義關節應該旋轉到的角度。

目標角速度:目標角速度是壹個三維向量,它定義了關節應該旋轉到的角速度。

旋轉驅動方式:通過x &;YZ軸驅動或插值驅動來控制對象本身的旋轉。

角度X驅動(X設置關節如何繞X軸旋轉。

定位彈簧:定位彈簧力。橡皮筋在預定義方向上的張力。

位置阻尼:位置阻尼。抵抗位置彈簧力的力。

最大力:最大力。推動物體向預定方向移動的力的總和。

角度YZ驅動(YZ設置關節如何圍繞其自身的Y軸和Z軸旋轉。

屬性參數與角度X驅動相同。

Slerp驅動:設置關節如何圍繞所有局部坐標軸旋轉。

屬性參數與角度X驅動相同。

投影模式:設置對象在距離其限制位置太遠時返回其限制位置。可以設置為位置和旋轉和無。

投影距離:設置當對象與其連接的剛體之間的距離超過投影距離時,對象將返回到適當的位置。

投影角度:設置當對象與其連接的剛體之間的角度差超過投影角度時,對象將返回到適當的位置。

在世界空間中配置:如果選中此選項,所有與目標相關的值都將在世界坐標系中計算,而不是在對象的局部坐標系中計算。

交換剛體:如果選中此項,將應用交換剛體功能,並將交換兩個連接的剛體。

斷開力:設置控制接頭斷開所需的力。

斷開扭矩:設置接頭斷開所需的扭矩。

啟用碰撞:如果選中,還將檢測關節之間的碰撞。

啟用預處理:選中此項以實現關節穩定性。(默認情況下此項是打開的)