关节组件-Joint

Unity中可以使用物理关节组件使物体连接起来,如图1.1是给游戏对象添加关节组件的步骤:

图1.1

也可以在物体的Inspector视图中通过Add来添加。
下面就介绍一下Unity中的各种关节组件。

1、Hinge Joint-铰链关节

铰链关节由两个游戏对象的刚体组成,该关节会对刚体进行约束,使它们就好像被连接在一个铰链上那样运动。它非常适用于对门的模拟,也适用在模型链以及钟摆等物体上。铰链关节组件的属性面板如图1.2:

图1.2
  • Connected Body:连接的刚体。该项用于为关节指定要连接的刚体,直接把需要连接的物体(必须有刚体)从Hierarchy视图中拖过来就行,若不指定则默认该关节与世界相连。
  • Anchor:锚点。刚体可围绕锚点进行摆动,这里可以设置锚点的位置,该值应用于局部坐标系中(也就是物体自己的坐标系)。
  • Axis:轴。定义了刚体摆动的方向,该值同样应用于局部坐标系。
  • Auto Configure Connected Anchor:自动设置连接锚点。选中该项,连接锚点会自动设置,该项默认是开启状态。
  • Connected Anchor:连接锚点。当Auto Configure Connected Anchor选项开启时,该项会自动设置(无法手动更改);当Auto Configure Connected Anchor未开启时,可以手动设置连接锚点。如图1.3
图1.3

其中有两个锚点,Anchor设置了图1.3中位于上方的那个锚点的位置,Connected Anchor则设置了位于下方的那个锚点的位置;而Axis则决定了两个锚点的指向方向,也就是定义了刚体摆动的方向。

  • Use Spring:使用弹簧。选中该项,则弹簧会使刚体与其相连的物体形成一个特定的角度。
  • Spring:弹簧。当Use Spring开启时此属性才有效。
    Spring:弹簧力。该项用于设置推动对象使其移动到相应位置的作用力。
    Damper:阻尼。用于设置对象的阻尼值,数值越大则对象移动得越慢。
    Target Position:目标角度。用于设置弹簧的目标角度,弹簧会拉向此角度,以度为测量单位。就是以连接锚点-Connected Anchor为轴,两个物体分别和连接锚点的连线形成的角度需要达到该值。
  • Use Motor:使用发动机。选中该项后发动机会使对象发生旋转。
  • Motor:发动机。当Use Motor开启时有效。
    Target Velocity:目标速度。用于设置对象预期达到的速度值。
    Force:作用力。用于设置为了达到目标速度而施加在对象上的作用力大小。
    Free Spin:自由转动。选中该项,则发动机永远不会停止,对象旋转只会越来越快。
  • Use Limits:使用限制。选中该项,则铰链的角度将被限定在最大值和最小值之间。
  • Limits:限制。当Use Limits开启时有效。
    Min:最小值。用于设置铰链能达到的最小角度。
    Max:最大值。用于设置铰链能达到的最大角度。
    Min Bounce:最小反弹。用于设置当对象触到最小限制时的反弹值。
    Max Bounce:最大反弹。用于设置当对象触到最大限制时的反弹值。
    Contact Distance:接触距离,用于控制关节的抖动。
  • Break Force:断开力。用于设置铰链关节断开的作用力大小,Infinity代表无限大。
  • Break Torque:断开扭矩。用于设置断开铰链关节所需要的扭矩大小。
  • Enable Collision:激活碰撞。若选中此项,则关节之间也会检测碰撞。
  • Enable Preprocessing:启用预处理实现关节的稳定。默认开启。
铰链关节的一些理解

单独的铰链关节需要应用到一个游戏对象上,可以不用给关节的Connected Body添加对象(此时相当于和世界相连),当希望关节的Transform属性依赖于连接对象的Transform属性时可以为关节的Connected Body属性添加对象。多个铰链关节也可以串联起来形成一条链条,可以给链条的每一个环添加关节,并向Connected Body那样依次添加下一环上。

2、Fixed Joint-固定关节

固定关节组件用于约束一个游戏对象对另一个游戏对象的运动。类似于对象的父子关系,但是它是通过物理系统来实现而不是像父子关系那样是通过Transform属性来进行约束。固定关节适用于以下的情形:当希望将对象较容易与另一个对象分开时,或者连接两个没有父子关系的物体使其一起运动时,使用固定关节的对象自身需要有刚体组件。固定关节组件的属性面板如图1.4

图1.4

它的属性在铰链关节中都有讲到(意义都是一样的),这里不再重复。
当需要某些物体暂时或永久性的粘在一起时,就非常适用固定关节组件。该组件不需要通过脚本来更改层级结构就可以实现想要的效果,只需要为那些要使用固定关节的物体添加刚体组件即可。
可以通过Break Force和Break Torque属性来设置关节的强度极限,如果这些参数不是无穷大而是一个数值的话,当施加到对象身上的力或转矩大于此极限值时,固定关节将被销毁,其对象的约束也就随即失效。

3、Spring Joint-弹簧关节

弹簧关节组件可以将两个刚体连接在一起,使其像连接着弹簧那样运动,其属性面板如图1.5:

图1.5

和铰链关节组件中重复的属性就不再重复。

  • Min Distance:最小距离。用于设置弹簧启用的最小距离值。如果两个物体之间的当前距离与初始距离的差大于该值,则不会开启弹簧。
  • Max Distance:最大距离。用于设置弹簧启用的最大距离值。如果两个物体之间的当前距离与初始距离的差小于该值,则不会开启弹簧。
  • Tolerance:容忍。用于设置弹簧能容忍的最大力,一旦超过这个值弹簧就会被破坏,不再具有弹性。

弹簧关节允许一个带刚体的对象被拉向一个指定的目标位置,这个目标可以是另一个刚体对象或者世界。当游戏对象离目标位置越来越远时,弹簧关节会对其施加一个作用力使其回到初起时的位置,和现实中的弹簧一个道理。
当弹簧关节被创建后,其目标位置是由从锚点到连接的刚体对象的相对位置所决定的,这使得在编辑器中将弹簧关节设置给角色或其他游戏对象非常容易,但是如果通过脚本来生成一个实时的推拉弹簧的操作就相对比较麻烦。如果想通过弹簧关节来控制游戏对象的位置,通常是建立一个有刚体组件的空物体,然后将该空物体设置到Connected Rigidbody属性上,这样就可以通过脚本来控制空对象的移动,进而弹簧也会随着空对象的移动而移动。

4、Character Joint-角色关节

角色关节主要用于表现布娃娃效果,它是扩展的球关节,可以用于限制关节在不同旋转轴下的旋转角度。角色关节组件的属性面板如图1.6和1.7:

图1.6
图1.7

介绍一下上面没有讲到的属性。

  • Swing Axis:摆动轴。用于设置角色关节的摆动轴,以绿色的圆锥gizmo表示。其中橙色的圆锥gizmo表示了扭动轴-Axis,如图1.8:
图1.8
  • Twist Limit Spring:弹簧的扭曲限制。
    Spring:用于设置角色关节扭曲的弹簧强度。
    Damper:用于设置角色关节扭曲的阻尼值。
  • Low Twist Limit:扭曲下限。用于设置角色关节扭曲的下限。
    Limit:用于设置角色关节扭曲的下限值。
    Bounciness:用于设置角色关节扭曲下限的反弹值。
    Contact Distance:用于避免抖动而限制的接触距离。
  • High Twist Limit:扭曲上限。用于设置角色关节扭曲的上限,对比扭曲下限,不再重复。
  • Swing Limit Spring:弹簧的摆动限制
    Spring:弹簧强度。用于限制弹簧的强度限制。
    Damper:阻尼。用于设置弹簧的限制阻尼。
  • Swing 1 Limit:摆动设置1。参考上述Low Twist Limit。
  • Swing 2 Limit:摆动设置2。参考上述Low Twist Limit。
  • Enable Projection:启用投影。用于激活投影。
  • Projection Distance:投影距离。用于设置当对象与其连接刚体的距离超过投影距离时,该对象会回到适当的位置。
  • Projection Angle:投影角度。用于设置当对象与其连接刚体的角度超过投影角度时,该对象会回到适当的位置。

角色关节组件提供了很多可能性用于约束通用关节的运动。
扭矩(以橙色的gizmo表示)为关节的运动提供了限制,扭矩允许用户以角度的形式设置关节旋转的下限和上限(角度是相对初始位置来衡量的)。如-20度的扭矩下限和70度的扭矩上限限制了绕扭动轴(橙色gizmo)的旋转角度在-20度到70度之间。
Swing 1 Limit限制了绕摆动轴的旋转(绿色gizmo)。对摆动轴旋转角度的限制是对称的,如设置Swing 1 Limit的限制角度为30度,则表示Swing 1 Limit的旋转角度被限制在-30度和30度之间。
Swing 2 Limit没有gizmo辅以表示,此轴垂直于扭动轴和Swing 1 Limit。与Swing 1 Limit相同,对它的限制也是对称的。

5、Configurable Joint-可配置关节

可配置关节组件支持用户自定义关节,它开放了PhyX引擎中所有与关节相关的属性,因此可以像其他类型的关节那样来创造各种行为。可配置关节中有两类主要的功能:移动/旋转限制和移动/旋转加速度。可配置关节组件的属性面板如图1.9和2.0:

图1.9
图2.0
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,376评论 6 491
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,126评论 2 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,966评论 0 347
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,432评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,519评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,792评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,933评论 3 406
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,701评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,143评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,488评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,626评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,292评论 4 329
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,896评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,742评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,977评论 1 265
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,324评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,494评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • 首先要熟悉一些基本的力学名词及相关公式 刚体(Rigidbody):刚体是指在运动中和受到力的作用后,形状和大小不...
    FLY旳影子阅读 11,479评论 0 11
  • 一、力场组件Constant Force 力场是一种为刚体快速添加恒定作用力的方法,使用与类似火箭发射的对象,起初...
    _凉笙阅读 557评论 0 1
  • 关节组件属于物理组件的一部分,是模拟物体与物体之间的一种连接关系,关节必须依赖刚体组件。关节组件可添加到多个游戏对...
    90qq阅读 599评论 0 0
  • 定义 把不同的刚体通过某种方式连接起来,以达到不同物理特性的连接效果。如(车体与轮胎�,机器手臂�,门与门框�,弹...
    困卡阅读 1,270评论 0 0
  • 一、物理编辑器的使用 在本系列博客的第一篇就介绍了如何使用Box2D内置的几种方式创建刚体的材质,然而我们在开发游...
    babybus_newapp阅读 3,038评论 0 4