刚体组件

刚体是组成物理世界的基本对象,可以让一个节点受到物理影响并产生反应。

刚体组件用于控制模拟相关的部分属性:

刚体

点击 属性检查器 下方的 添加组件 -> Physics -> RigidBody,即可添加刚体组件到节点上。

刚体属性

属性 功能说明
Type 刚体类型,目前包括 DYNAMICSTATICKINEMATIC,详情可查看下方介绍。
Mass 刚体的质量
AllowSleep 是否允许刚体进入休眠状态
Linear Damping 线性阻尼,用于减小刚体的线性速率,值越大物体移动越慢
Angular Damping 角阻尼,用于减小刚体的旋转速率,值越大刚体旋转越慢
Use Gravity 如果开启,刚体会受到重力影响
Linear Factor 线性因子,可影响刚体在每个轴向的线性速度变化,值越大刚体移动越快
Angular Factor 旋转因子,可影响刚体在每个轴向的旋转速度变化,值越大刚体旋转越快

刚体的 API 接口请参考 Class RigidBody

获取刚体组件

// TypeScript
const rigidBody = this.getComponent(RigidBody);

刚体类型

目前刚体类型包括 STATICDYNAMICKINEMATIC 三种。

  • STATIC,表示静态刚体,可用于描述静止的建筑物,若物体需要持续运动,应设置为 KINEMATIC 类型;
  • DYNAMIC,表示动力学刚体,能够受到力的作用,请通过物理规律来运动物体,并且请保证质量大于 0;
  • KINEMATIC,表示运动学刚体,通常用于表达电梯这类平台运动的物体,请通过 Transfrom 控制物体运动;

刚体质心

目前质心固定在刚体组件绑定的节点上,质心和碰撞体是相对关系。通过调整形状的偏移 center,可以使质心在形状上进行偏移。

质心

:为了使碰撞体更贴合模型,未来会增加改变质心的方法,以及动态计算质心的机制。

休眠和唤醒

休眠刚体

休眠刚体时,会将刚体所有的力和速度清空,使刚体停下来。

// 休眠
if (rigidBody.isAwake) {
    rigidBody.sleep();
}

唤醒刚体

// 唤醒
if (rigidBody.isSleeping) {
    rigidBody.wakeUp();
}

让刚体运动起来

针对不同的类型,让刚体运动的方式不同:

对于静态刚体,应当尽可能保持物体静止,但仍然可以通过 Transform 来改变物体的位置。 对于运动学刚体,应当通过改变 Transform 使其运动。 对于动力学刚体,需要改变其速度,有以下几种方式:

通过重力

刚体组件提供了 useGravity 属性,将 useGravity 属性设置为 true

通过施加力

刚体组件提供了 applyForce 接口,签名为:

applyForce (force: Vec3, relativePoint?: Vec3)

根据牛顿第二定律,可对刚体某点上施加力来改变物体的原有状态。

rigidBody.applyForce(new Vec3(200, 0, 0));

通过扭矩

力与冲量也可以只对旋转轴产生影响,使刚体发生转动,这样的力叫做扭矩。

刚体组件提供了 applyTorque 接口,签名为:

applyTorque (torque: Vec3)

通过此接口可以施加扭矩到刚体上,因为只影响旋转轴,所以不需要指定作用点。

通过施加冲量

刚体组件提供了 applyImpulse 接口,签名为:

applyImpulse (impulse: Vec3, relativePoint?: Vec3)

根据动量守恒,对刚体某点施加冲量,由于物体质量恒定,从而使刚体改变原有状态。

rigidBody.applyImpulse(new Vec3(5, 0, 0));

通过改变速度

  • 线性速度

    刚体组件提供了 setLinearVelocity 接口,可用于改变线性速度,签名为:

    setLinearVelocity (value: Vec3)

    示例:

    rigidBody.setLinearVelocity(new Vec3(5, 0, 0));
    

    刚体组件提供了 setAngularVelocity 接口,可用于改变旋转速度,签名为:

    setAngularVelocity (value: Vec3)

    示例:

    rigidBody.setAngularVelocity(new Vec3(5, 0, 0));
    

限制刚体的运动

通过休眠

休眠刚体时,会将刚体所有的力和速度清空,使刚体停下来。

通过阻尼

刚体组件提供了 linearDampingangularDamping 属性:

  • linearDamping 属性用于设置线性阻尼。

  • angularDamping 属性用于设置旋转阻尼。

阻尼参数的范围建议在 01 之间,0 意味着没有阻尼,1 意味着满阻尼。

:执行部分接口,例如施加力或冲量、改变速度、分组和掩码会尝试唤醒刚体。

通过因子

刚体组件提供了 linearFactorangularFactor 属性:

  • linearFactor 属性用于设置线性因子。
  • angularFactor 属性用于设置旋转因子。

因子是 Vec3 的类型,相应分量的数值用于缩放相应轴向的速度变化,默认值都为 1,表示缩放为 1 倍,即无缩放。

注意

  1. 将因子某分量值设置为0,可以固定某个轴向的移动或旋转。
  2. cannonammo 后端中,因子作用的物理量不同,cannon 中作用于速度,ammo 中作用于力。

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