Сочленения (Joints)

Сочленения (Joints) обеспечивают ограничения, ограничивающие степени свободы тела, и используются для соединения пар тел. У каждого сочленения есть точка привязки, которая по умолчанию размещается между центрами масс соединенных тел. Свойства каждого сочленения зависят от выбранного типа и его параметров. Параметры сочленений можно разделить на две группы:

• Общие параметры — базовый набор параметров, общий для всех сочленений.
• Параметры для конкретного типа — набор конкретных параметров для каждого типа сочленения.

Дополнительная информация#

Предположим, у вас есть два объекта с назначенными физическими телами. Помните, что телу (body) должна быть назначена форма (shape). Чтобы соединить их с помощью сочленения в UnigineEditor, выполните следующие шаги:

1. Откройте окно World Hierarchy.
2. Выберите первое тело для соединения.
3. Перейдите на вкладку Physics в окне Parameters.

4. В разделе Joints щелкните и выберите подходящий тип сочленения.

   

5. Выберите второе тело, указав его имя в диалоговом окне, и нажмите OK.
   
6. Задайте параметры сочленения в разделе Joints.

Вы можете включить визуализацию сочленения, выбрав панель Helpers → элемент Physics → параметр Joints (Visualizer должен быть включен).

Общие параметры сочленений

Все сочленения, независимо от их типа, имеют ряд общих параметров:

Type	Тип сочленения. Его можно изменить после создания, в то время как имя останется без изменений.
Collision	Флаг, указывающий, включено ли обнаружение столкновений между соединенными телами.
Iterations	Сочленения, как и столкновения, рассчитываются итеративно. Этот параметр указывает количество итераций, используемых для решения сочленений. Обратите внимание: если это значение будет слишком низким, пострадает точность вычислений.
Max Force	Максимальное усилие, которое можно приложить к сочленению. Если этот предел превышен, сочленение разрывается. Значение по умолчанию — inf, т. е. сочленение неразрывно.
Max Torque	Максимальный крутящий момент, который можно приложить к сочленению. Если этот предел превышен, сочленение разрывается. Значение по умолчанию — inf, т. е. сочленение неразрывно.
Linear Restitution	Линейная жесткость сочленения. Определяет, насколько быстро он компенсирует линейное изменение координат между двумя телами. Когда тела оттаскиваются друг от друга, восстановление управляет величиной силы, которая применяется к обоим телам, чтобы их опорные точки снова выровнялись. 1 означает, что соединение должно возвращать тела на место в течение 1 кадра физики. 0,2 означает, что соединение должно возвращать тела на место в течение 5 кадров физики. Примечание Максимальное значение 1 может привести к дестабилизации физики (поскольку прилагаются слишком большие силы).
Angular Restitution	Угловая жесткость сочленения. Определяет, насколько быстро он компенсирует изменение угла между двумя телами. Когда тела поворачиваются относительно друг друга, восстановление управляет величиной силы, которая применяется к обоим телам, так что их опорные точки снова выравниваются. 1 означает, что сочленение должно возвращать тела на место в течение 1 кадра физики. 0,2 означает, что сочленение должно возвращать тела на место в течение 5 кадров физики. Примечание Максимальное значение 1 может привести к дестабилизации физики (поскольку прилагаются слишком большие силы).
Linear Softness	Линейная эластичность сочленения. Определяет, усредняются ли линейные скорости тел при растяжении сочленения. 0 означает, что соединение жесткое. Скорости первого и второго тела независимы. 1 означает, что соединение эластичное (желеобразное). Если первое тело меняет свою скорость, скорость второго тела выравнивается с ним.
Angular Softness	Угловая эластичность сочленения. Определяет, усредняются ли линейные скорости тел при скручивании сочленения. 0 означает, что соединение жесткое. Скорости первого и второго тела независимы. 1 означает, что соединение эластичное (желеобразное). Если первое тело меняет свою скорость, скорость второго тела выравнивается с ним.
Anchor 0 Node	Нода первого тела в сочленении. Это текущая нода, и ее нельзя изменить.
Anchor 0 Position	Позиция точки крепления первого тела в сочленении в системе координат тела.
Anchor 1 Node	Нода второго тела в сочленении. Её можно изменить, перетащив ноду, содержащую физическое тело, из иерархии нод мира (World Nodes).
Anchor 1 Position	Позиция точки крепления второго тела в сочленении в системе координат тела.
Fix 0	Изменяет позицию Anchor 0, чтобы она совпадала с позицией Anchor 1.
Fix 1	Изменяет позицию Anchor 1, чтобы она совпадала с позицией Anchor 0.
Fix 01	Смещает оба Anchor в середину линии между ними.

Для организации сочленений доступны следующие параметры:

	Добавляет новое сочленение.
	Пара кнопок для перемещения сочленения вверх или вниз в списке.
	Удаляет выбранные сочленения.

Чтобы отключить сочленение, снимите флажок:

Фиксированные сочленения соединяют два тела таким образом, чтобы их положение строго сохранялось по отношению друг к другу.

Фиксированное сочленение

Помимо общих параметров для фиксированных сочленений существуют также следующие ограничительные параметры:

Параметры Fixed Joint

Anchor 0 Rotation	Ориентация первого тела относительно точки привязки.
Anchor 1 Rotation	Ориентация второго тела относительно точки привязки.

Для получения дополнительной информации см. описание класса JointFixed. Пример, иллюстрирующий соединение двух тел с помощью фиксированного сочленения, можно найти здесь.

Посмотрите иллюстрацию фиксированного сочленения в нашем видеоуроке по физике.

Шарнирные сочленения позволяют соединенным телам вращаться вдоль оси шарнира в точке привязки. К этому шарниру прикреплен угловой привод.

Шарнирное сочленение

Помимо общих параметров для шарнирных сочленений существуют также следующие ограничительные параметры:

Параметры шарнирного сочленения

Anchor 0 Axis	Ось первого соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Anchor 1 Axis	Ось второго соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Damping	Угловой коэффициент демпфирования шарнирного сочленения.
From	Минимальный угол в диапазоне движения, при котором шарнир останавливается. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].
To	Максимальный угол в диапазоне движения, при котором шарнир останавливается. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].
Velocity	Целевая скорость присоединенного углового привода.
Torque	Максимальный крутящий момент углового привода. 0 отключает привод.
Angle	Целевой угол прикрепленной угловой пружины. Пружина (если она включена) пытается сохранить заданный угол между соединенными телами.
Spring	Коэффициент жесткости пружины, определяет, насколько сильно сочленение сопротивляется вращению. Если жесткость установлена ​​на 0, пружина отключена.

Для получения дополнительной информации см. описание класса JointHinge. Пример, иллюстрирующий соединение двух тел с помощью шарнирного сочленения, можно найти здесь.

Посмотрите иллюстрацию настроек шарнирного сочленения в нашем видеоуроке по физике.

Шаровые сочленения представляют собой точку, вокруг которой могут вращаться соединенные объекты.

Шаровое сочленение

Помимо общих параметров для шаровых сочленений существуют также следующие ограничительные параметры:

Параметры шарового сочленения

Anchor 0 Axis	Ось первого соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Anchor 1 Axis	Ось второго соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Damping	Угловой коэффициент демпфирования шарового сочленения.
Angle	Предел угла поворота, который определяет, насколько соединенные тела могут изгибаться от оси соединения.
From	Минимальный угол в диапазоне скручивания вокруг оси сочленения. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].
To	Максимальный угол в диапазоне скручивания вокруг оси сочленения. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].

Дополнительные сведения см. в описании класса JointBall. Пример, иллюстрирующий соединение двух тел с помощью шарового сочленения, можно найти здесь.

Посмотрите иллюстрацию настроек шарового сочленения в нашем видеоуроке по физике.

Призматические сочленения допускают движение вдоль оси шарнира. К этому сочленению прикреплен линейный привод.

Призматическое сочленение

Помимо общих параметров для призматических сочленений существуют также следующие ограничительные параметры:

Параметры призматического сочленения

Anchor 0 Axis	Ось первого соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Anchor 0 Rotation	Ориентация первого тела относительно точки привязки.
Anchor 1 Rotation	Ориентация второго тела относительно точки привязки
Damping	Линейный коэффициент демпфирования призматического сочленения.
From	Минимальное расстояние между телами по оси сочленения.
To	Максимальное расстояние между телами по оси сочленения.
Velocity	Целевая скорость присоединенного линейного привода.
Force	Максимальное усилие присоединенного линейного привода. 0 отключает привод.
Distance	Целевое линейное расстояние прикрепленной пружины. Пружина (если она включена) пытается сохранить заданное расстояние между соединенными телами.
Spring	Коэффициент жесткости пружины, определяет, насколько прочно сочленение сопротивляется линейному движению. Если жесткость установлена ​​на 0, пружина отключена.

Для получения дополнительной информации см. описание класса JointPrismatic. Пример, иллюстрирующий соединение двух тел с помощью призматического сочленения, можно найти здесь.

Посмотрите иллюстрацию призматического сочленения в нашем видеоуроке по физике.

Цилиндрические сочленения похожи на призматические с дополнительной степенью свободы: вращением вокруг оси сочленения. К этому сочленению прикреплены линейный и угловой приводы.

Цилиндрическое сочленение

Помимо общих параметров для цилиндрических сочленений существуют также следующие ограничительные параметры:

Параметры цилиндрического сочленения

Anchor 0 Axis	Ось первого соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Anchor 1 Axis	Ось второго соединенного тела, представленная нормализованным вектором.
Linear Damping	Линейный коэффициент демпфирования цилиндрического сочленения.
Linear From	Минимальное расстояние между телами по оси сочленения.
Linear To	Максимальное расстояние между телами по оси сочленения.
Linear Velocity	Целевая скорость присоединенного линейного привода.
Linear Force	Максимальное усилие присоединенного линейного привода. 0 отключает привод.
Linear Distance	Целевое линейное расстояние прикрепленной пружины. Пружина (если она включена) пытается сохранить заданное расстояние между соединенными телами.
Linear Spring	Коэффициент жесткости пружины, определяет, насколько прочно сочленение сопротивляется линейному движению. Если жесткость установлена ​​на 0, пружина отключена.
Angular Damping	Угловой коэффициент демпфирования цилиндрического сочленения.
Angular From	Минимальный угол в диапазоне вращения вокруг оси сочленения. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].
Angular To	Максимальный угол в диапазоне вращения вокруг оси сочленения. Угол указывается в градусах в диапазоне [-180; 180].
Angular Velocity	Целевая скорость присоединенного углового привод.
Angular Torque	Максимальный крутящий момент углового привода. 0 отключает привод.
Angular Angle	Целевой угол прикрепленной угловой пружины. Пружина (если она включена) пытается сохранить заданный угол между соединенными телами.
Angular Spring	Коэффициент жесткости пружины, определяет, насколько сильно сочленение сопротивляется вращению. Если жесткость установлена ​​на 0, пружина отключена.