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物理发音简介
布娃娃物理

关节身体组件参考

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关节体使你能够构建物理关节,例如机械臂或运动链,并使用游戏对象Unity 场景中的基本对象,可以表示角色、道具、风景、相机、航路点等。游戏对象的功能由附加到它的组件定义。更多信息
请参阅术语表
是按层次组织的。它们可以帮助您在工业应用的仿真环境中获得逼真的物理行为。

性能

关节形体允许你在单个组件中定义属性,你将通过RigidBody 允许游戏对象受到模拟重力和其他力影响的组件。更多信息
请参阅术语表
以及经典配置的常规接头。也就是说,这些属性取决于层次结构中的游戏对象位置:

  • 对于关节的根游戏对象,只能设置物理身体属性:

根关节体组件

  • 对于关节中的任何子游戏对象,您可以设置物理体属性以及关节允许刚体组件之间进行动态连接的物理组件,通常允许一定程度的移动,例如铰链。更多信息
    请参阅术语表
    将此游戏对象链接到其父游戏对象:

子关节身体组件

“铰接形体”属性分为以下主要类别:

物理身体属性

定义关节形体响应物理环境的方式。

检查器中的物理身体属性。
检查器中的物理身体属性。
财产 描述
质量 关节体的质量(默认以千克为单位)。
不动产 使用此属性可以定义此铰接体是否可移动。你只能为根关节形体设置此属性。例如,此属性可用于使机械手的基本主体不可移动。这物理引擎模拟物理系统各个方面的系统,使物体能够正确加速并受到碰撞、重力和其他力的影响。更多信息
请参阅术语表
将其与所有其他约束分开解决,并保证不违反它。
使用重力(Use Gravity) 使用此属性可使重力影响或不影响此关节体。

接头锚点属性

定义关节体及其父关节体的关节锚点的坐标。

检查器中的关节锚点属性。
检查器中的关节锚点属性。
财产 描述
计算父锚点 启用此属性可使父相对锚点与当前关节主体的锚点匹配。如果禁用此属性,则可以分别设置 父锚点位置(Parent Anchor Position) 和 父锚点旋转(Parent Anchor Rotation) 的值。
锚点位置 锚点相对于当前关节体的位置坐标。
锚点旋转(Anchor Rotation) 锚点的旋转坐标,相对于当前关节体。
父锚点位置 父锚点相对于父关节体的位置坐标。仅当禁用 计算父锚点(Compute Parent Anchor) 时,才会显示此属性。
父锚点旋转(Parent Anchor Rotation) 父锚点的旋转坐标,相对于父关节体。仅当禁用 计算父锚点(Compute Parent Anchor) 时,才会显示此属性。
将锚点捕捉到最近的接触点 计算此关节形体表面上最接近质心(center of mass) 表示刚体中所有质量的平均位置,用于物理计算。默认情况下,它是根据属于刚体的所有碰撞器计算的,但可以通过脚本进行修改。更多信息
请参阅术语表
,并将锚点设置为其。如果启用了 Compute Parent Anchor,Unity 也会相应地更新父 Anchor。

接头类型选择和接头属性

选择将当前铰接形体链接到其父铰接形体的关节类型,并定义其通用和特定属性。

检查器中的关节类型属性。
检查器中的关节类型属性。
财产 描述
铰接关节类型 将此铰接形体连接到其父铰接形体的关节类型。注意:所有类型的接头都具有本表描述的共同属性,其中一些具有特定的附加属性。从以下类型中选择:
  • 固定:在实体之间设置刚性、牢不可破且不可拉伸的链接。固定铰接接头除了此表描述的属性外没有其他属性。
  • 棱镜:防止除沿特定轴滑动之外的所有运动。另请参见棱柱形关节附加属性
  • 旋转:允许绕特定轴(如铰链)旋转。另请参见旋转关节附加属性
  • 球形:解剖关节,允许两次摆动和一次扭转。另请参见球形关节附加属性
线性阻尼 控制线性减速的系数。
角阻尼 控制旋转减速的系数。
关节摩擦 控制关节摩擦引起的能量损失的系数。

棱柱形关节附加属性

检查器中的棱柱关节附加属性。
检查器中的棱柱关节附加属性。
财产 描述
指定棱柱形关节允许相对于父锚点移动的轴。
运动 指定沿该轴的运动限制类型:
  • 自由(Free):允许关节主体沿父锚点的选定自由移动。
  • 受限:根据您在驱动属性中指定的下限上限,限制铰接体沿父锚点的选定的移动。
X 驱动器Y 驱动器Z 驱动器 根据父锚点的选定,连接到关节的线性驱动器的属性注意:这里只有一个驱动器部分。其标题会根据轴选择自动调整。

旋转关节附加属性

检查器中的旋转关节附加属性。
检查器中的旋转关节附加属性。
财产 描述
运动 指定围绕父锚点 x 轴的旋转限制类型。
  • 自由(Free) :允许关节形体绕父锚点的x轴自由旋转。
  • 受限:根据您在 X 驱动属性中指定的下限上限,限制铰接体围绕父锚点的 x 轴的旋转。
X 驱动器 连接到关节的旋转驱动的属性,围绕父锚点的 X 轴。

球形关节附加属性

Inspector 中的球形关节附加属性。
Inspector 中的球形关节附加属性。
财产 描述
摆动 Y 指定绕 Y 轴的旋转限制类型:
  • 自由(Free) :允许关节形体绕父锚点的 Y 轴自由旋转。
  • 受限:根据您在 Y 驱动属性中指定的下限上限,限制铰接体围绕父锚点的 Y 轴旋转。
  • 锁定(Locked) :完全锁定关节主体围绕父锚点的 Y 轴的旋转。注意:不能同时锁定两个以上的自由度。
摆动 Z 指定绕 Z 轴的旋转限制类型。所有 3 个轴的选项都是相同的。
扭曲 指定绕 X 轴的旋转限制类型。所有 3 个轴的选项都是相同的。
Y 驱动器Z 驱动器X 驱动器 连接到关节的旋转驱动的属性,分别围绕父锚点的 Y、Z 和 X 轴。注意:每个驱动器都有一个单独的小节。如果您锁定斧头,则检查器一个 Unity 窗口,显示有关当前选定游戏对象、资产或项目设置的信息,允许您检查和编辑值。更多信息
请参阅术语表
不显示其驱动器属性。

关节驱动特性

设置有关特定 轴,以及 这个轴。

检查器中的关节驱动属性。
检查器中的关节驱动属性。
财产 描述
下限 关节阻止身体移动或旋转的极限,具体取决于关节类型。仅当将相关的 运动(Motion)、“摆动(Swing)扭曲(Twist) 属性设置为 受限(Limited) 时,才能定义此属性。
上限 关节阻止身体移动或旋转的极限,具体取决于关节类型。仅当将相关的 运动(Motion)、“摆动(Swing)扭曲(Twist) 属性设置为 受限(Limited) 时,才能定义此属性。
刚度 将关节吸引到目标的弹簧的刚度。
阻尼 将关节吸引到目标的弹簧阻尼。
力限制 该驱动器可以产生的最大力或扭矩。
目标 该驱动器旨在达到的目标值。
目标速度(Target velocity) 一个关节属性,用于设置关节在驱动力下移动到目标位置所需的速度。更多信息
请参阅术语表
该驱动器旨在达到的目标速度。

配置铰接关节

联合驱动效果

任何驱动都是隐式的一维弹簧,旨在通过应用由以下公式计算的效果(力或扭矩)将当前驱动参数带到目标:

Effect = stiffness * (targetPosition - drivePosition) + damping * (targetVelocity - driveVelocity)

连接到线性自由度的驱动力会产生力。连接到旋转自由度的驱动器产生扭矩。您可以通过关节驱动属性设置此公式的每个参数,以微调关节中涉及的任何轴的所需效果。

请注意,效应公式由两个独立的项组成,您可以平衡它们,甚至可以抵消它们。例如:

  • 如果将刚度设置为零,则会得到一个仅旨在达到特定速度的驱动。

  • 如果将阻尼设置为零,您将获得旨在达到特定位置而不尝试达到任何特定速度的驱动器。在这种情况下,一旦达到目标,驱动器就不会尝试最终停止。

接头锚栓

每个关节有两个锚点:

  • 锚点,相对于当前关节体

  • 父锚点,相对于父关节体

默认情况下,Unity 会自动计算父锚点以匹配锚点的姿势。但是,您可以禁用“计算父锚点”属性以手动设置父锚点:

在检查器中计算父锚点。
在检查器中计算父锚点。

目前,Unity 编辑器使用缩放的转换工具显示锚点,以将其与游戏对象转换工具区分开来:

Unity 编辑器中的球体和立方体,带有缩放的变换工具。
Unity 编辑器中的球体和立方体,带有缩放的变换工具。

要更改锚点的位置,您可以使用检查器并编辑关节锚点属性,或者直接在场景场景包含游戏的环境和菜单。将每个唯一的场景文件视为一个独特的关卡。在每个场景中,你放置你的环境、障碍物和装饰品,基本上是将你的游戏设计和构建成碎片。更多信息
请参阅术语表
视图。

注意:创建新的关节形体时,Unity 会将锚点定位在各自体的局部零点处。但是,如果连接的实体具有碰撞体 用于处理对象物理碰撞的不可见形状。碰撞体不需要与对象的网格体形状完全相同 - 在游戏中,粗略的近似值通常更有效且难以区分。更多信息
请参阅术语表
连接,因为关节可能会试图将身体推到彼此之间。“锚点对齐到最近的接触点”按钮可帮助您设置更合理的锚点默认位置,该位置适用于许多运缝法。

关节自由度和极限

注意:目前,场景视图:您正在创建的世界的交互式视图。您可以使用场景视图来选择和定位场景、角色、摄像机、灯光和所有其他类型的游戏对象。更多信息
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允许您可视化关节限制,但不能以图形方式作它们。

固定接头

一个固定关节完全约束的关节类型,允许将两个物体固定在一起。作为弹簧实现,因此仍可能发生一些运动。更多信息
请参阅术语表
没有自由度,因此场景视图不显示特定标记。

棱柱形接头

棱柱形关节实际上是相对于父锚点沿指定轴的滑块。此轴只能是基轴(X、Y 或 Z),但您仍然可以旋转父锚点以在世界空间中获得不同的轴方向。

您可以设置棱柱形接头以进行自由或有限的平移。为此,请使用检查器并编辑棱柱关节特定属性

注意:不能锁定棱柱关节,否则这将删除其唯一的自由度,并使其成为简并关节。

将棱柱关节运动设置为“受限”时,场景视图将显示标记来表示平移限制:

  • 红色小标记代表下限。

  • 绿色小标记代表上限。

  • 白色虚线表示限制之间的允许平移。

要作关节限制,您必须使用检查器并在关节驱动属性中编辑其值。

有限棱柱形接头示例
有限棱柱形接头示例

注意:将棱柱关节运动设置为自由时,场景视图不显示特定标记。

旋转关节

旋转接头本质上是一个铰链,其旋转自由度为围绕父锚的 X 轴。你仍然可以旋转父锚点,以在世界空间中获得不同的轴方向。

您可以设置旋转关节以具有自由或有限旋转。为此,请使用检查器并编辑旋转关节特定属性

注意:不能锁定旋转关节,否则这将删除其唯一的自由度,并使其成为简并关节。

将旋转关节运动(Revolute Joint Motion)设置为自由(Free)时,场景视图将显示一个红色圆盘,表示允许绕X轴的自由旋转。

自由旋转接头示例。
自由旋转接头示例。

将旋转关节运动设置为“受限”时,场景视图将显示标记来表示旋转限制:

  • 红色小标记代表下限。

  • 绿色小标记代表上限。

  • 红色圆圈扇区具体化了限制之间允许的旋转角度。

  • 父锚点的 Z 轴用作两个极限角的参考(零)。

要作关节限制,您必须使用检查器并在关节驱动属性中编辑其值。

有限旋转接头的示例。
有限旋转接头的示例。

球形接头

球形关节是一种最适合模拟人形肢体的解剖关节。

这种关节类型最多可以有三个旋转自由度。您可以将每个轮换设置为自由、有限或锁定。为此,请使用检查器并编辑旋转关节特定属性

注意:不能同时锁定球形关节的所有旋转,否则这将删除其所有自由度,并使其成为简并关节。此外,您不应锁定两个摆动轴来模拟旋转关节,因为模拟的发生方式与旋转关节不同,并且成本更高。

旋转关节一样:

  • 场景视图显示彩色圆盘的自由旋转和彩色圆扇区的有限旋转。每种颜色(红色、绿色、蓝色)代表围绕该颜色轴的旋转(分别为:X、Y、Z)。

  • 红色和绿色的小标记分别代表下限和上限。

自由球面接头示例。
自由球面接头示例。
具有有限摆动的球形关节示例。
具有有限摆动的球形关节示例。
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