7.物理关节

Unity 的物理关节组件将刚体连接到另一个刚体或空间中的固定点。施加使刚体移动的力，关节限制可以限制移动。关节赋予刚体一定的自由度，从而使这些刚体具有不同的运动。Unity 提供的物理关节组件如下：

• Character Joint

模拟球窝关节，例如臀部或肩膀。沿所有线性自由度约束刚体移动，并实现所有角度自由度。连接到角色关节 (Character Joint) 的刚体围绕每个轴进行定向并从共享原点开始转动。

• Configurable Joint

模拟任何骨骼关节，例如布娃娃中的关节。您可以配置此关节以任何自由度驱动和限制刚体的移动。

• Fixed Joint

限制刚体的移动以跟随所连接到的刚体的移动。当您需要一些可以轻松相互分离的刚体，或者您想连接两个刚体的移动而无需在 Transform 层级视图中进行父级化时，这种关节很有用。

• Hinge Joint

在一个共享原点将一个刚体连接到另一个刚体或空间中的一个点，并允许刚体从该原点绕特定轴旋转。用于模拟门和手指关节。

• Spring Joint

使刚体彼此分开，但使刚体之间的距离略微拉伸。弹簧就像一块弹性物，试图将两个锚点一起拉到完全相同的位置。

7.1 铰链关节 Hinge Joint

铰链关节可以将两个刚体组合在一起，通过物理约束产生铰链约束。铰链关节的属性：

• Edit Angular Limits - 编辑关节角度限制，单击按钮后可在场景中调整限制角度。
• Connected Body - 连接刚体，可以设置为另一个刚体，未设置表示连接到世界。
• Anchor - 锚点，轴的锚点位置。
• Axis - 轴，关节轴的方向。
• Use Spring - 是否使用弹簧。
• Spring - 弹簧的弹力。
• Damper - 阻尼，数值越大，速度越慢。
• Target Position - 目标角度，弹簧会朝着该角度变化。
• Use Motor - 使用电机动力运动。
• Target Velocity - 目标速度。
• Force - 力的大小，为了达到目标速度而施加的力。
• Free Spin - 自由旋转，勾选后电机不会停止。
• Limits - 限制角度的范围。
• Break Force - 断开力，破坏此关节需要的力。
• Break -Torque - 断开力矩，破坏此关节需要的力矩。

示例：铰链关节控制门的转动。

1.新建项目或场景，在场景中创建一个立方体，命名为 Door。

2.选中 Door，在 Inspector 视图中单击 Add Component，缩放为(3,5,0.1)，选择 Physics -> Hinge Joint，此时，在立方体顶部出现一个箭头，这个箭头就是铰链关节。如下图所示：

图中红色框中的箭头可以看出铰链关节在 x 轴方向上，说明目前的铰链是绕 x 轴旋转的，我们需要将其修改为绕 y 轴旋转，更改其属性 Axis 值为 (0,1,0)。

3.修改铰链的位置，将铰链放置立方体的左侧，设置其 Anchor 的 x 为 -0.5。

4.接下来测试，勾选 Use Motor，设置 Target Velocity 和 Force 都为 30，运行游戏。

7.2 弹簧关节 Spring Joint

弹簧关节可以连接两个刚体，让刚体像弹簧一样运动。属性大部分与铰链关节的属性一样。如下图所示：

不同的是：

• Min Distance - 最小距离
• Max Distance - 最大距离

这两个距离是指不施加力时的距离，当两个物体的间距超过最大距离时，会拉近两个物体；两个物体的距离会在最小值和最大值之间。

7.3 固定关节 Fixed Joint

固定关节可以让两个不是父子关系的刚体像有父子关系的物体一样保持相对固定的位置并在一起运动；当外界施加一个断开力后这两个刚体会断开。其使用方法类似于铰链关节。其属性如下图所示：