1.9. 物理特性

一、物理简介¶

给物体赋予物理特性，可以增加动画表现的丰富性和场景的真实性。

用户可通过需要添加物理类型的组件到场景中，可添加的组件类型有角色控制器、布料、碰撞体、刚体、剖切、铰链关节和车辆。

二、物理属性及应用¶

（一）角色控制器¶

单击“组件＞物理＞角色控制器”，可为物体添加角色控制器；或者在细节面板的“组件”页签，单击添加组件进行添加。如图：

角色控制器的相关属性如图所示。

（二）碰撞体¶

支持碰撞体物理仿真功能。单击“组件＞物理＞碰撞体”；或者在细节面板的“组件”页签，单击添加组件进行添加。如图：

添加碰撞体可为物体添加碰撞体的物理特性。可模拟模型遇到障碍物的情况，提高物理模拟的实时性。相关属性如图所示。

（三）刚体¶

刚体模拟可用于模拟固定的运动。它会影响物体的位置和方向，并且不会使物体变形。

支持刚体物理仿真功能。单击“组件＞物理＞刚体”；或者在细节面板的“组件”页签，单击添加组件进行添加。如图：

添加刚体可为物体添加碰撞体的物理特性。可模拟模型遇到障碍物的情况，提高物理模拟的实时性。相关属性如图所示。

（四）剖切¶

单击“组件＞物理＞剖切”；或者在细节面板的“组件”页签，单击添加组件进行添加。如图：

添加后可使用剖切功能。如图所示。

（五）车辆¶

支持车辆物理仿真功能。单击“组件＞物理＞车辆”；或者在细节面板的“组件”页签，单击添加组件进行添加。如图：

添加后可为物体添加车辆的物理特性。可模拟汽车在运动过程中的形态。相关属性如图所示。

三、物理应用实例¶

（一）车辆组件应用实例¶

以户外赛道模型为例，进行车辆组件使用示范。

1.导入“车辆组件教材案例”模型。

2.选择“Plane”平面模型，添加刚体组件。

3.在“Plane”平面模型细节栏的组件中更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不受重力影响，不管受多大的力都不会移动。

4.选择模型中“赛道＞路肩”模型，添加碰撞体组件和刚体组件。

①添加碰撞体组件。

②更改碰撞体组件参数。

更改碰撞体类型，因为模型不规则，所以选择网格碰撞体。

③添加刚体组件。

④更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不仅不受重力影响，并且不管受多大的力都不会移动。

5.选择“小车”模型，添加车辆组件。

①调节车辆组件参数。

调节质量参数，参数数值越大，重量越大。可以根据实际要求添加质量，单位为kg。

调节刹车阻力参数，参数数值越大，按下刹车键（空格键）时车辆停的越快。

在车身节点、左前轮节点、右前轮节点、左后轮节点、右后轮节点处添加相对应的模型名称。

调节悬挂长度参数，参数数值越大，轮胎与车身悬挂距离越大，单位为m。

调节转向速度参数，参数数值相当于转向时转向的角度，根据按下转向键的时间来算转向的程度，单位为 °/s。

②车辆组件调节完成。

6.通过播放页面调节车辆在赛道上驾驶。

（二）刚体、碰撞体组件应用实例¶

以一组保龄球模型为例，进行刚体、碰撞体组件使用示范。

1.导入“物理系统教材案例”模型。

2.选择“底板”模型，添加碰撞体组件。

①在“底板”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

更改碰撞体类型为“网格碰撞体”，网格碰撞体一般作为承载平面模型的碰撞体类型。

3.选择“底板”模型，添加刚体组件。

①在“底板”模型细节栏的组件中更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不受重力影响，不管受多大的力都不会移动。

4.选择“球台”模型，添加碰撞体、刚体组件。

①添加碰撞体组件后，在“底板”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

模型显示为盒子状，因此碰撞体模式选择“盒子碰撞体”。

②添加刚体组件，在“底板”模型细节栏的组件中更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不受重力影响，不管受多大的力都不会移动。

5.选择“左侧挡板”模型，添加碰撞体、刚体组件。

①添加碰撞体组件后，在“左侧挡板”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

模型显示为盒子状，因此碰撞体模式选择“盒子碰撞体”。

②添加刚体组件，在“左侧挡板”模型细节栏的组件中更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不受重力影响，不管受多大的力都不会移动。

6.选择“右侧挡板”模型，添加碰撞体、刚体组件。

①添加碰撞体组件后，在“右侧挡板”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

模型显示为盒子状，因此碰撞体模式选择“盒子碰撞体”。

②添加刚体组件，在“右侧挡板”模型细节栏的组件中更改刚体组件参数。

更改质量参数，参数数值为0时，模型不受重力影响，不管受多大的力都不会移动。

7.选择“保龄球”模型，添加碰撞体、刚体组件。

①添加碰撞体组件后，在“保龄球”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

模型显示为球状，因此碰撞体模式选择“球形碰撞体”。

②添加刚体组件，勾选抓取，这样保龄球才能被抓取。

8.选择“球瓶”模型，添加碰撞体、刚体组件。

①添加碰撞体组件后，在“球瓶”模型细节栏的组件中更改碰撞体组件参数。

模型显示为不规则状，因此碰撞体模式选择“网格碰撞体”。

②添加刚体组件。

9.将所有“球瓶”模型都添加碰撞体和刚体组件。

10.通过播放页面，按住ctrl键鼠标抓取保龄球模型，向球瓶模型扔去。

（三）角色控制器组件应用实例¶

以一个自带行走动画、跳跃动画、待机动画的人物模型为例，进行角色控制器组件使用示例。

1.导入“角色控制器教材案例”模型。

2.选择“角色”可以看到自带3种动画。

3.在父节点“角色控制器教材案例”中添加子节点“空物体”，并更改名字为“角色控制器”。

4.将子节点“角色”拖入子节点“角色控制器”中。

5.选择子节点“角色控制器”在属性中调节位置参数。

此处调节位置参数是因为要调节坐标轴的位置。坐标轴一般处于人物模型高度的一半，估算此人物模型高度为1.5m，因此坐标轴向上移动0.75m。

6.选择子节点“角色”在属性中调节位置和旋转参数。

此处调节位置参数是因为要调节人物模型的位置。人物模型向上移动了0.75m，为了让人物在地面上行走，因此将位置参数改为-0.75m。

此处调节旋转参数是因为人物模型现在是面对着视口区域，只有背对着视口区域才能让人物模型前进及转向操作正确。因此将旋转参数改为180°。

7.选择“角色控制器”，添加角色控制器组件功能。

①选择“角色控制器”，更改角色控制器的参数。

调节高度参数和半径参数，这两个数值是根据人物模型实际的来，整体呈现的是一个胶囊形状。半径数值是人物模型环周的半径，高度数值+2倍的半径数值≈人物模型估算高度。此处我们预估半径数值为0.35m，高度数值为0.75m。

调节步高参数，根据实际人物模型来估算每一步抬起来的高度，此处我们预估步高为0.2m。

调节延迟起跳参数，根据实际动作来估算延迟时间。

在待机动画名称处添加待机动画“idle”。

在行走动画名称处添加行走动画“Walking”。

在左转动画名称处添加左转动画“Walking”。

在右转动画名称处添加右转动画“Walking”。

在跳跃动画名称处添加跳跃动画“Jump”。

在倒退动画名称处添加倒退动画“Walking”。

在动画Actor名称处添加“角色控制器”中人物模型的名称。

②角色控制器组件完成。

8.通过播放页面调节人物在地面上行走、跳跃、爬楼梯等动作。