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Unity - 2D物理关节

  • 本文概述: 分析Unity中几个2D物理关节组件的基本功能、使用方法、运用场景等
  • 开发环境:Unity2019.3.0a2 / VS2017
  • 资源包:
    • 源项目:2D Joints Starter
    • Github成品项目:Physics Joints in Unity2D
  • 说明: 较比于源项目,我自行做了如下设置
    • 主场景为Demo
    • 对Unity新版本下的新参数进行解释
    • 简单做了新的UI
    • 对各脚本的注释及修改
    • 对场景下物体有序归类: 将各组件的示例物体归于对应组件名称的空物体下,例如涉及DistanecJoint2D组件的物体存放于Distance Joint 2D物体下等

Distance Joint 2D 距离关节

  • 基本功能:
    • 使两物体被距离关节限制,保持一定距离
    • 一个物体可对另一个物体做基于物理特性的环绕运动(环绕物体与被环绕物体)
    • 注意:环绕物体自身不旋转
  • 使用方法:
    • Enable Collision:被关节连接的两个物体是否能相互碰撞
    • Connected Rigid Body:定义被环绕物体的锚点到指定物体上
    • Auto Configure Connected:自动配置锚点与世界空间中的锚点匹配(暂没用过,但我相信点了你会Ctrl+Z的)
    • Anchor:环绕物体锚点的坐标
    • Connected Anchor:被环绕物体锚点的坐标
    • Auto Configure Distance:自动计算并设置两物体的距离,即在运行时拖拽环绕物体则会改变Distance,若关闭则Distance始终为预设值
    • Distance:两物体的距离
    • Max Distance Only:使得物体摆动到较高位置时会沿关节连线方向下沉稍许距离.若关闭,物体在环绕运动中的距离始终为Distance
  • 实现用途:
    • 摆锤

Unity - 2D物理关节_第1张图片

Spring Joint 2D 弹簧关节

  • 基本功能:
    • 使两物体被弹簧关节限制,保持一定范围距离
    • 一个物体可对另一个物体做基于物理特性的弹簧拉伸压缩运动(副物体与主物体)
    • 注意:副物体在围绕主物体作类弹簧运动时,自身也会旋转
  • 使用方法:
    • Enable Collision:被关节连接的两个物体是否能相互碰撞
    • Connected Rigid Body:定义主物体的锚点到指定物体上
    • Auto Configure Connected:自动配置锚点与世界空间中的锚点匹配
    • Anchor:副物体锚点的坐标
    • Connected Anchor:主物体锚点的坐标
    • Auto Configure Distance:自动计算并设置两物体的距离,即在运行时拖拽环绕物体则会改变Distance,若关闭则Distance始终为预设值
    • Distance:两物体的距离
    • Damping Ratio:阻尼比,值范围[0,1]
    • Frequency:震动频率,单位Hz,值范围[0,1000000],但个人认为[0,10]较为常用
  • 实现用途:
    • 弹簧
    • 弹射器

Unity - 2D物理关节_第2张图片

Hinge Joint 2D 铰链关节

  • 基本功能:
    • 使物体围绕一个固定点旋转
  • 使用方法:
    • Edit Joint Angular Limits :手动调节旋转中心及可旋转角度范围
    • Enable Collision:物体是否能相互碰撞(但相比于前2个关节,此处用法暂不明)
    • Connected Rigid Body:定义物体的锚点到指定物体上
    • Auto Configure Connected:自动配置锚点与世界空间中的锚点匹配
    • Anchor:物体旋转中心较于物体自身锚点的坐标.通常调节此参数
    • Connected Anchor:暂不明具体含义,总之使用Edit Joint Angular Limits足矣
    • Use Motor:是否使用马达.若使用,则使铰链关节保持稳定转速;若不适用,则就是简单受到重力因素而摆动的铰链关节
      • Motor Speed:旋转速度.单位米/秒或者角度/秒,取决于是线性马达还是角电机.可为负值表示反方向
      • Maximum Motor Force:最大扭矩值,表示到最大旋转速度的难易程度.建议默认值
    • Use Limits:是否使用角度限制.若使用则铰链关节旋转到限制角度后就停止.参数包含Lower Angle及Upper Angle
  • 实现用途:
    • 横版游戏中的障碍,跳台
    • 门

Unity - 2D物理关节_第3张图片

Slider Joint 2D 滑动关节

  • 基本功能:
    • 使物体可在某方向上进行滑动(自动或手动)
  • 使用方法:
    • Enable Collision:物体是否能相互碰撞
    • Connected Rigid Body:定义物体的锚点到指定物体上
    • Auto Configure Connected:自动配置锚点与世界空间中的锚点匹配
    • Anchor:滑动物体的锚点,默认0为物体中心
    • Connected Anchor:物体滑向的锚点
    • Auto Configure Angle:根据当前Scene内的坐标,自动调节物体起始的角度
    • Angle:自行设置并固定物体起始时的角度
    • Use Motor:是否使用马达.若使用,则可自动滑动到终点
      • Motor Speed:滑动速度,单位同上.可正可负
      • Maximum Motor Force:最大扭矩值,含义同上
    • Use Limits:是否使用距离限制,限制滑块两端的距离.也就是说,Connected Anchor锚点始终在Lower Translation和Upper Translation两端内,就在这样一个范围内进行滑动.
  • 实现用途:
    • 自动或者手动的滑块(机关)

Unity - 2D物理关节_第4张图片

Wheel Joint 2D 车轮关节

  • 基本功能:
    • 模拟实现车轮的运动状态,即车轮以车轴为圆心旋转
  • 使用方法:
    • Enable Collision:被关节连接的两个物体是否能相互碰撞
    • Connected Rigid Body:定义车轮的锚点到车轴上
    • Auto Configure Connected:自动配置车轮锚点与世界空间中的锚点匹配
    • Anchor:车轮锚点的坐标
    • Connected Anchor:车轴锚点的坐标
    • Suspension:悬架,用于配置车轮震动效果等
      • Damping Ratio:阻尼比,值范围[0,1]
      • Frequency:震动频率,单位Hz,值范围[0,1000000],此处建议(0,10]
      • Angle:可以调节车轮的角度,但尚未知晓具体作用
    • Use Motor:是否使用马达.若使用,则可实现自动旋转
      • Motor Speed:转动速度,单位同上.可正可负
      • Maximum Motor Force:最大扭矩值,含义同上
  • 实现用途:
    • 汽车车轮
    • 不规则自转
    • 某些旋转特效
  • 备注:在demo2场景下还有一个Wheel Joint2D的实例,详细配置过程不再赘述

Unity - 2D物理关节_第5张图片
Unity - 2D物理关节_第6张图片

参考

  • Physics Joints in Unity2D - raywenderlich.com
  • Unity2D 中的物理关节 - Rickshao1993
  • 物理引擎动力学关节 - 赵青青

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