物理系统

此类拼图用来模拟对象的物理系统行为。

内容

物理拼图参考

create physics world(创建物理世界)

使用指定的gravity(重力)和frames-per-second(帧/秒)参数初始化物理引擎。默认的gravity(重力)值为9.8，对应于地球表面重力。零代表没有重力，类似在太空。fps值越高，模拟质量越好，但要牺牲性能。

soft body(柔体)复选框激活了柔体模拟功能。

基于引擎，这个拼图还可以实现碰撞检测和自动图形同步。

create rigid body(创建刚体)

从一个指定的对象创建一个实体，类型为dynamic(动态)、kinematic(运动)、static(静态)或ghost(幽灵)。指定碰撞形状，并为该体设置质量（仅对dynamic(动态)体有效）。也适用于对象列表，组（或者组的列表）以及 all objects(所有对象) 拼图。

实体的类型：

dynamic - 动态--由物理引擎移动，受碰撞影响，与其他物体相撞。
kinematic - 通过动画或用户动作移动。动态对象会被推开，但没有来自动态对象的影响。
static - 不能移动，但会与其他对象发生碰撞。
ghost - 类似于kinematic，但不产生任何碰撞反应。用它来 detect collision(检测碰撞) （例如，实现接近传感器）。

支持的刚体形状：

box - 盒子形状的边界。
sphere - 球体形状的边界。
mesh - 网格形状。
capsule - 沿上下轴拉伸的胶囊形状。
cone - 沿上下轴拉伸的圆锥体形状。
cylinder - 沿上下轴拉伸的圆柱体形状。
empty - 空的形状。用于创建约束性附件和柔体锚点。

出于性能因素，优先考虑原始物理形状（盒子、球体、胶囊、圆锥体和圆柱体）而不是网格形状。另外，static网格的性能比dynamic, kinematic 和 ghost 的性能好得多。

create soft body(创建柔体)

从一个指定的对象中创建一个柔体，具有给定的总mass(质量)和可选的pressure(压力)参数。也适用于对象列表，组（或者组的列表）以及 all objects(所有对象) 拼图。

支持的柔体形状:

volume - 封闭受压的三维体积。
rope - 类似绳子的线状对象。
patch - 多边形表面，如布或纺织品补丁。

在创建柔体之前，不要忘记激活 physics world(物理世界) 上的柔体模拟。

Remove physics body(删除物理实体)

通过破坏与之相关的实体，从指定的对象中移除物理特性。也适用于对象列表，组（或者组的列表）以及 all objects(所有对象) 拼图。

apply body param(应用实体参数)

为与指定对象相关的实体设置参数。也适用于对象列表，组（或者组的列表）以及 all objects(所有对象) 拼图。

参数：

angular damping - 角度阻尼，用于减缓对象旋转的阻尼系数：0-没有阻尼，1-最大阻尼。输入值被钳制在[0, 1]范围内。
angular factor - 角度系数，设置指定对象的旋转自由度。例如，通过设置Z分量为零，您可以禁止实体围绕上下（Blender，Max）或前后（Maya）轴旋转。
angular velocity - 角速度，设置旋转速度矢量。
ccd motion threshold - CCD运动阈值 ，用于模拟连续碰撞检测（CCD）物理学的运动阈值。指定低值，例如 0.001
ccd swept sphere radius - CCD扫掠球半径 ，用于模拟连续碰撞检测（CCD）物理的扫掠球半径。这个值应该与碰撞对象的大小相对应。例如，为了模拟尺寸为0.01米的小子弹，这个值设置为0.5会比较安全。

force - 作用力，在指定的方向上推动实体。
friction - 摩擦力，实体相互滑动的相对运动的阻力系数。
gravity - 重力，为一个指定的实体单独分配重力。
impulse - 冲量，作用类似于线性速度，但也考虑到了实体的质量（较重的对象将获得较少的速度）。

linear damping - 线性阻尼，将使运动对象减速的阻力系数。0-没有阻尼（例如自由落体），1-最大阻尼（例如对象下落时没有加速度）。输入值被钳制在[0, 1]范围内。
linear factor - 线性因子，为指定的对象设置位置自由度。例如，通过设置Z分量为零，您可以禁止实体的上下（Blender，Max）或前后（Maya）运动。
linear velocity - 线性速度，设置运动速度矢量。
position - 位置，设置实体的位置（作用类似于 snap body(对齐实体) 的拼图）。
rotation - 旋转，设置实体的旋转（欧拉旋转以XYZ为顺序，像 snap body(对齐实体) 拼图一样工作）。
restitution - 恢复，弹性系数。0 - 实体像粘土一样没有弹性，1 - 实体的行为像由橡胶制成。
stiffness - 刚度，柔体的刚度，如体积和绳索。
torque - 扭矩，在一个指定的方向上旋转实体。
torque impulse - 扭矩冲量，作用类似于角速度，但也考虑到了实体的质量（较重的对象将获得较少的旋转速度）。

当两个对象发生碰撞时，它们的摩擦力和恢复力参数会被考虑在内。

get body param(获取实体参数)

从与指定对象相关的实体中获取一个参数。

参数：

angular damping - 角度阻尼，用于减缓对象旋转的阻尼系数：0-没有阻尼，1-最大阻尼。
angular factor - 角度系数，选定对象的旋转自由度(XYZ)。
angular velocity - 角速度，旋转速度矢量。
ccd motion threshold - CCD运动阈值 ，用于模拟连续碰撞检测（CCD）物理学的运动阈值。
ccd swept sphere radius - CCD扫掠球半径 ，用于模拟连续碰撞检测（CCD）物理的扫掠球半径。
force - 作用力，施加到实体上的力矢量。
friction - 摩擦力，实体相互滑动的相对运动的阻力系数。
gravity - 重力，施加在对象上的重力矢量。
linear damping - 线性阻尼，将使运动对象减速的阻力系数。0-没有阻尼（例如自由落体），1-最大阻尼（例如对象下落时没有加速度）。
linear factor - 线性系数，指定体的位置自由度（XYZ）。
linear velocity - 线性速度，运动速度矢量。
position - 位置，实体的XYZ位置。
rotation - **，实体的XYZ欧拉旋转。
restitution - 恢复，弹性系数。0 - 实体像粘土一样没有弹性，1 - 实体的行为像由橡胶制成。
stiffness - 刚度，柔体的刚度，如体积和绳索。
torque - 扭矩，应用于实体的扭矩矢量。

set body state(设置实体的状态)

改变与指定对象相关的实体的状态。也适用于对象列表，组（或者组的列表）以及 all objects(所有对象) 拼图。

参数：

activate - 激活睡眠的实体。
sleep - 强制实体进入睡眠状态。
enable simulation - 启用实体模拟（默认启用）。
disable simulation - 禁用实体模拟。
reset - 清除所有应用于实体的力和速度。
enable contact response - 允许实体之间发生碰撞（默认情况下启用）。
disable contact response - 禁用接触响应，禁用实体的碰撞。
make dynamic - 使实体动态化。
make kinematic - 使实体运动。
make static - 使实体静止。
enable deactivation - 允许实体在不活动一段时间后转入睡眠状态（默认启用）。
disable deactivation- 禁止实体睡眠。

on simulation tick(在模拟启动时)

在物理模拟启动的瞬间之前或之后，触发在 "do" 槽中指定的拼图。

物理模拟计时与创建物理世界时指定的FPS值相对应，与渲染帧不一致。因此，我们建议你在模拟启动之前应用力、速度和脉冲，在模拟启动之后检测实体之间的碰撞。这样您就可以实现更稳定和更真实的模拟。

snap body(对齐实体)

通过复制实体的变换数据，将与指定对象相关的实体以及对象本身移动到另一个对象的位置。同时复制旋转。对列表、组或 "all objects(所有对象)" 拼图不起作用。

作用类似于apply body param / position(应用体参数/位置)拼图。

add constraint to(添加约束到)

通过一个给定类型的约束来连接两个实体。

约束类型：

hinge - *铰链 *，通过共用的轴连接两个实体，被连接的实体仅可以绕一个轴旋转。
ball - *球* ，通过球状的插座来连接两个实体。
slider - 滑块约束限制实体移动方向在X轴向上。
spring - 弹簧，通过类似弹簧的关节连接两个实体。
fixed - 固定，紧密地连接两个实体。

remove constraint from(从...移除约束)

移除物理约束。

anchor soft body(锚定柔体)

将柔体锚定在给定矢量所代表的空间点的给定刚体上。

detect collisions and collision info(检测碰撞与碰撞信息)

检测指定的实体与另一个实体（或列表中的任一实体与组）在此刻是否有碰撞。如果有碰撞，那么在 "if touching do" 槽中的拼图会被触发，否则将触发在 "if not touching do" 插槽中的拼图。

"detect collisions" 拼图在每一个渲染帧中都会触发它的回调插槽。

collision info 拼图会输出一个字典，其字段如下：

objectA - 第一个碰撞实体的名字。
objectB - 第二个碰撞实体的名字。
distance - 碰撞点之间的距离。
positionOnA - 第一个对象上的碰撞点的XYZ坐标。
positionOnB - 第二个对象上的碰撞点的XYZ坐标。
normalOnB - 第二个对象上的碰撞点的法向量的XYZ分量。

Extending with JavaScript(用JavaScript进行扩展)

在您开始阅读以下内容之前，请先熟悉本用户手册的使用JavaScript 部分。

为了构建物理拼图，我们使用了名为Ammo.js的JavaScript库。这是流行的开源物理引擎Bullet的JavaScript版本，经过编译可以在浏览器中使用。

要熟悉Bullet，请查阅GitHub上的 Bullet Physics SDK Manual 以及官方的 Bullet API Reference。

在Verge3D中，您可以通过使用Ammo命名空间直接执行Bullet/Ammo.js APIs。


var myVector = new Ammo.btVector3(1.0, 0.0, 0.0);
console.log('My physics vector is:', myVector.x(), myVector.y(), myVector.z());

此外，您还可以通过 your_app_name.js 模块的 runCode() 函数的 puzzles 参数或 exec script(执行脚本) 拼图中的内置 puzzles 变量，来访问我们在拼图中使用的以下数据结构：

World

根据所初始化的物理世界，它可以是 btDiscreteDynamicsWorld 或 btSoftRigidDynamicsWorld 类的实例。


var gravity = puzzles.physics.world.getGravity();
console.log('World gravity:', gravity.y());

Physics Bodies

实体作为键值数据存储在 Puzzles.physics.bodies 对象中。


var body = puzzles.physics.bodies['Whirligig'];
console.log('Body mass:', 1.0 / body.getInvMass());

刚体是 btRigidBody 类的实例，而柔体是 btSoftBody 类的实例。

Physics Constraints

Bullet/Ammo 约束以键值数据的形式存储在二维的 Puzzles.physics.constraints 对象中。


var hingeConstraint = puzzles.physics.constraints['Suzanne']['Axis'];
hingeConstraint.enableAngularMotor(true, 10, 10);

这些名称分别代表约束的第一和第二实体。

Physics Sync List

Verge3D拼图使用所谓的同步列表在空间中移动由实体代表的对象。同步列表不能被直接访问，所以您需要使用下面的API方法来添加实体到该列表，或移除出列表。


// add obj / body to the sync list
// the type can be 'DYNAMIC', 'KINEMATIC', 'STATIC', 'GHOST', or 'SOFT_BODY'
puzzles.physics.addToSyncList(obj, body, 'DYNAMIC');

// remove obj / body from the sync list
puzzles.physics.removeFromSyncList(obj, body);

在使用拼图时遇到困难？

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