实体

刚体在任何时刻的状态都由其在空间中的位置，方向（相对于某些参考点-质心 ）和速度。身体运动有两种类型，因此有两个速度分量：

• 线性运动。如果我们想象身体的方向是固定的，那么身体只能经受的运动就是平移运动-线性位置的变化。此更改以线速度执行。
• 角运动。 另一方面，如果我们在空间中冻结人体的质心，则人体唯一能执行的运动就是旋转，这由角速度描述。

注意

设置物体的线速度或角速度将立即使其沿指定方向移动或旋转。

随着身体的移动，其线性和角动量发生变化。 线性动量可以认为是身体继续沿直线运动的程度。它是质量与身体线速度的乘积：

p = m * v

除非受到外力或冲动，否则身体将永远运动。 力等于身体质量乘以加速度：

F = m * a

通过使身体经历0度旋转（即随时间改变速度），力可以间接控制其速度和位置。

注意

作用在物体上的力不会立即对其产生影响，它们会在每个物理模拟框架之前累积，并且在模拟过程中会施加不平衡的合成力。然后将力重置为零，以便为下一帧重新计算。扭矩也是如此。

脉冲是力随时间的积分。可以将其视为施加了合力的物体的动量变化。例如，当两个物体碰撞时，当牛顿第三定律适用时，它们交换相等且相反的脉冲，并导致分开。

与线性动量类似，角动量是“旋转运动量”的量度，可以认为是人体将继续围绕对称轴旋转的程度。它表示为身体 惯性张量 与角速度的乘积。

旋转持续到扭矩（旋转力）施加到该物体上。扭矩是半径矢量（从质心到施加扭矩的点的矢量）和力矢量（力的大小）的叉积。宽松地说，它的作用就像影响转速的杠杆一样。

力和冲动也可以施加到身体的任意点，并且当该点不是质心时，还可能导致身体旋转。在这种情况下，将力计算为力矢量和半径矢量（从质心到必要点）的叉积，并将其添加到扭矩中。相反，未施加到质心的扭矩会增加力。

注意

与力和扭矩不同，脉冲随着物理原理的更新而立即改变体速。

总结起来，该运动的特征在于以下基本参数：

确定其在刚体动力学框架中的行为的可调节体参数如下：

物体的质量乘以为世界指定的 gravity 定义其重量：

重心被自动计算为逼近对象的所有形状的平均质量位置。它用作直线运动和旋转以及外力和扭矩施加的参考点。

身体的质量参数可以手动设置，也可以使用基于形状的参数自动确定。当主体具有几种 shapes 时，这很方便。

对象的密度定义为其单位体积的质量： ρ = m / V

密度值显然取决于质量值，反之亦然：值越高，物体越重且密度越大。

不同质量和密度的浮力盒

根据阿基米德原理，密度决定了身体的浮力。密度越高，身体漂浮的趋势越少。

当物体开始沿确定的方向移动时，线性阻尼力将其减速直至完全停止。与线性阻尼类似，角阻尼会随着时间的推移降低对象的角速度，从而使它们的旋转停止。在车身的线性阻尼中，添加了全局 Linear Damp ，并计算了指数函数。以与主体的角度阻尼完全相同的方式，添加了全局 Angular Damp 。

这两个参数可确保对象平稳停止，并且无需进行不必要运动的计算。

最大线速度和角速度定义了身体的最大可能速度。超过此限制的速度将被裁剪。例如，最大线速度参数可以帮助避免隧穿（穿透）效应。

注意

还有全局最大 linear 和 angular 速度阈值。将全局最大值与为身体设置的最大值进行比较，然后选择 minimum 值来限制实际速度。

摩擦系数允许对表面进行更粗糙的摩擦建模，并且与身体的运动方向相反。值越高，身体滑动的趋势就越小。考虑两个接触表面的摩擦值。

计算得出的摩擦力取决于对象的质量和重力，以及接触面之间的角度。例如，如果人体沿倾斜平面滑行，则摩擦力会降低，因为垂直于表面的重力减小了。

摩擦是在物理物体之间接触时计算的。

注意

如果为曲面启用了 Collision 选项，则它也有助于计算。

恢复力的系数确定了碰撞后保留的相对动能的程度。它通过与另一个对象接触来定义对象的弹性。它取决于碰撞体材料的弹性。模拟的恢复（如摩擦）会考虑两个物体接触的总值。

• 1 的最大值模拟弹性碰撞。物体根据它们通过接触获得的冲动反弹。
• 0 的最小值模拟无弹性碰撞。物体根本不反弹。

同样，就像摩擦一样，恢复是通过身体之间的接触来计算的。

注意

如果为曲面启用了Collision选项，则它也有助于计算。