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車輪碰撞體(wheelcollider)

2015-1-7 04:56| 發布者: 楊炎| 查看: 3792| 評論: 0|原作者: 蠻牛|來自: unity3d腳本manual

摘要: 車輪碰撞體 (wheel collider)車輪碰撞體 (wheel collider)是用于陸上交通工具的特殊碰撞體 (collider)。它具有內置碰撞檢測、車輪物理和基于滑動的輪胎摩擦力模型。它可以用于車輪之外的對象,但是它專門針對具有車 ...

車輪碰撞體 (wheel collider)

車輪碰撞體 (wheel collider)是用于陸上交通工具的特殊碰撞體 (collider)。它具有內置碰撞檢測、車輪物理和基于滑動的輪胎摩擦力模型。它可以用于車輪之外的對象,但是它專門針對具有車輪的交通工具而設計。

車輪碰撞體 (wheel collider) 組件 (component)。ati technologies inc 提供的汽車模型。

屬性

屬性:

功能:

中心 (center)

對象局部坐標空間中的車輪中心。

半徑 (radius)

車輪半徑。

懸架距離 (suspension distance)

車輪懸架的最大延伸距離(在局部坐標空間中測量)。懸架始終通過局部坐標 y 軸向下延伸。

懸架彈簧 (suspension spring)

懸架通過添加彈簧和阻尼力嘗試達到的目標位置 (target position)

彈簧 (spring)

彈簧力嘗試達到目標位置 (target position)。較大值可使懸架較快達到目標位置 (target position)

阻尼 (damper)

對懸架速率進行阻尼處理。較大值使懸架彈簧 (suspension spring)移動較慢。

目標位置 (target position)

懸架沿懸架距離 (suspension distance) 的靜止距離。0 對應于完全延伸的懸架,1 對應于完全壓縮的懸架。默認值為 0,這與常規汽車懸架的行為相符。

質量 (mass)

車輪質量。

前向/側向摩擦力 (forward/sideways friction)

當車輪向前和向側面滾動時的輪胎摩擦力屬性。請參閱下面的輪胎摩擦力曲線部分。

詳細信息

車輪的碰撞檢測執行方法是從中心 (center)通過局部坐標 y 軸向下投射射線。車輪具有半徑 (radius),可以按照懸架距離 (suspension distance)向下延伸。交通工具使用不同屬性從腳本進行控制:電機扭矩 (motortorque)制動扭矩 (braketorque)轉向角度 (steerangle)。 有關更多信息,請參閱車輪碰撞體 (wheel collider) 腳本參考。

車輪碰撞體 (wheel collider) 使用基于滑動的摩擦力模型,與物理引擎的其余部分分開計算摩擦力。這樣可實現更逼真的行為,不過也會使車輪碰撞體 (wheel collider) 忽略標準物理材質 (physic material)設置。

車輪碰撞體 (wheel collider) 設置

您不會轉向或滾動車輪碰撞體 (wheelcollider) 對象來控制汽車 - 附加了車輪碰撞體 (wheelcollider) 的對象應始終相對于汽車本身固定。但是,您可能要轉向和滾動圖形車輪表示形式。實現此目的的最佳方式是為車輪碰撞體 (wheel collider) 和可見車輪設置單獨對象:

車輪碰撞體 (wheel collider) 與可見車輪模型分開

碰撞幾何結構

因為汽車可以實現較大速率,所以應使賽道碰撞幾何結構合適,這點十分重要。具體而言,碰撞網格不應具有組成可見模型(例如欄桿)的小碰撞或凹陷。通常賽道的碰撞網格與可見網格分別構成,從而使碰撞網格盡可能平衡。它還不應具有窄對象 - 如果具有窄賽道邊界,請使其在碰撞網格中更寬(或完全消除另一邊(如果汽車絕不可能到達該處))。

可見幾何結構(左)比碰撞幾何結構(右)要復雜得多

wheel 車輪摩擦力曲線

車輪摩擦力曲線

輪胎摩擦力可以通過以下顯示的車輪摩擦力曲線來描述。車輪的前向(滾動)方向和側向方向有不同的曲線。在這兩個方向上,會首先確定輪胎的滑動量(基于輪胎橡膠與道路之間的速度差)i。隨后此滑動值用于獲得在接觸點上施加的輪胎力。

曲線將輪胎滑動測量值作為輸入并提供力作為輸出。曲線通過兩段式樣條進行近似計算。第一段從(0 , 0)到(極端滑動 (extremumslip),極端值 (extremumvalue)),曲線的斜率在該點處為零。第二段從(滑動極值 (extremumslip),極值 (extremumvalue))到(漸近線滑動 (asymptoteslip),漸近線值 (asymptotevalue)),曲線的切線在該點處再次為零:

車輪摩擦力曲線的典型形狀

真實輪胎的屬性在于對于較低滑動,它們可以施加較大力,因為橡膠會通過伸展補償滑動。隨后在滑動變得很高時,力會減小,因為輪胎開始滑動或旋轉。因而,輪胎摩擦力曲線具有類似于上圖中的形狀。

屬性:

功能:

極端滑動/值 (extremum slip/value)

曲線的極值點。

漸近線滑動/值 (asymptote slip/value)

曲線的漸近線點。

剛度 (stiffness)

極端值 (extremum value)漸近線值 (asymptote value)的乘數(默認為 1)。更改摩擦力的剛度。將此值設置為零會完全禁用車輪產生的所有摩擦力。通常需在運行時從腳本修改剛度以模擬各種地面材質。

提示

您可能需要在時間管理器 (time manager)中減小物理時間戳長度以獲得更穩定的汽車物理,尤其是在它是可以達到高速的賽車時。

要防止汽車太過輕易地翻車,可以通過腳本將其剛體 (rigidbody)質心降低一點,并應用依賴于汽車速率的“下壓力”。

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