Babylon.js的布料物理模拟电视电影小迷妹 TVco.cn

在Babylon.js中对物理引擎体系结构进行更改后，我添加了一种新的冒名顶替者类型，受炮的出色冒名顶替者实现（粒子发射器）影响。粒子是非常简单的冒名顶替者。可以将其与空间中的一个点进行比较，从而减少了检查碰撞时对大量计算的需求-这是一种点对身体的碰撞，它的计算要简单得多。

Cannon的布料演示（http://schteppe.github.io/cannon.js/examples/threejs_cloth.html）显示了粒子的力量。我对它们的实现（以及与巴比伦架构本身的集成）受此实现的影响很大。非常感谢美妙的Cannon.js的创建者Schteppe-我将在本教程中主要使用的物理引擎。

在本教程/博客文章/ infomercial中，我将使用巴比伦重新创建大炮的布料演示。
首先让我们了解发生了什么！

现在，为什么这么复杂？

物理引擎（至少曾经集成在Babylon.js中）基于对象的一个非常重要的特性- 刚性。通常，这意味着物理体不是弹性的 。在整个场景的整个生命中都不会改变。球体将始终具有相同的半径。盒子将始终具有相同的尺寸。如果确实更改了对象的参数（主要是尺寸，但在更改网格冒名者的情况下还设置了顶点），则必须为此对象创建一个新的（Rigid！）实体。因此，如果我们创建一个地面对象（具有预定义尺寸的平面）并注册其冒名顶替者（从而创建其物理物体），则物理引擎将始终将其视为无法更改的非常狭窄的盒子。最重要的是， 您不能使用单个冒名顶替者来制造柔软的物体 ，例如布。

从单个网格制作软体

想象一下有四个角的飞机。每个角的位置都有一个球体。等等，为什么要想象？这是一个例子！

角落中的四个球将模拟我们的柔软身体。理论是这样的：如果我们继续使用这四个角的位置更新正方形的位置顶点，那么如果我们单独移动球体，则可以创建“拉伸”效果。
您可以在这个游乐场中看到我的意思：http：//www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP。去看，再回来解释。

背部？大。我在那里做什么？

我使用地面的位置顶点数据创建球体：

  //获取位置顶点数据 
  var position = ground.getVerticesData（BABYLON.VertexBuffer.PositionKind）; 
  //它们将存储在哪里？ 
  var spheres = []; 
 对于（var i = 0; i <position.length; i = i + 3）{ 
  //获取i球的位置 
  var v = BABYLON.Vector3.FromArray（positions，i）; 
  //创建一个球体，将其放置在“ v”中 
  var s = BABYLON.MeshBuilder.CreateSphere（“ s” + i，{直径：0.5}，场景）； 
  s.position.copyFrom（v）; 
  //将其推入球体数组以供将来参考 
  spheres.push（s）; 
  }

请注意，我将原始位置转换为vector3对象。如果要转换地面，则也必须转换这些向量（使用BABYLON.Vector3.TransformCoordinates（…））。我不会在这里介绍它，但是我非常乐于解释它是如何工作的。

然后使用以下功能更新（内部几何！）地面的位置：

  ground.registerBeforeRender（function（）{ 
  var position = []; 
  //获得每个球体的位置，添加到一个临时数组 
  spheres.forEach（function（s）{ 
  position.push（s.position.x，s.position.y，s.position.z）; 
  }）; 
  //将此数组设置为新的位置向量 
  ground.updateVerticesData（BABYLON.VertexBuffer.PositionKind，positions）; 
  }）;

为了模拟变化，我更改了每帧中x轴上最后一个球体的位置，这在运动场演示中创建了运动。

精彩！现在我们可以“拉伸”对象了。现在，我们了解了刚性世界中软体的基本知识。您现在可能已经知道了这一点-相同的概念可以应用于具有许多细分的地面对象：

现在，改变每个球体的位置将以多种方式扩展地面。这是一个游乐场：http：//www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP#2。走，回来，我们继续。

整合物理引擎

好的，现在我们知道如何“软化”硬网格了。我们只是更改其位置顶点数据。但是，我们如何在物理引擎中使用它呢？

粒子！

我们之前看到的每个领域都将充当独立的冒名顶替者。粒子冒名顶替者。这种（刚性的）冒名顶替者将帮助我们获得具有物理作用的柔软物体，例如布料。

让我们以最后一个游乐场为基础。我们有了球体，有了地面，现在我们需要增加物理学。
让我们一次迈出一步。

首先，创建冒名顶替者

每个球体将获得一个新的PhysicsImpostor，其粒子类型。最初的冒名顶替者的体重将为“ 0”。这将模拟一个固定布料的条。就像窗帘：

  //创建冒名顶替者 
  spheres.forEach（function（point，idx）{ 
  //什么是冒名顶替者的质量？ 
  var mass = idx <细分？  0：1; 
  point.physicsImpostor =新的BABYLON.PhysicsImpostor（点，BABYLON.PhysicsImpostor.ParticleImpostor，{ 
 质量：质量 
  }，场景）； 
  }）;

造假者！

二，连接冒名顶替者

大。现在我们有了冒名顶替者，但如果运行此场景，所有冒名顶替者（质量为0的那些冒名者除外）将被淘汰。我们需要连接所有冒名顶替者。这就是物理关节的目的。

为此，我将使用DistanceJoint，它是连接两个物理对象且它们之间具有预定义距离的关节。物理引擎将保持这些对象之间的距离。

 函数createJoint（imp1，imp2）{ 
  var joint = new BABYLON.DistanceJoint（{ 
  maxDistance：distanceBetweenPoints 
  }） 
  imp1.addJoint（imp2，联合）; 
  }

  //创建冒名顶替者 
  spheres.forEach（function（point，idx）{ 
 如果（idx> =细分）{ 
  createJoint（point.physicsImpostor，spheres [idx-subdivisions] .physicsImpostor）; 
  if（idx％细分）{ 
  createJoint（point.physicsImpostor，spheres [idx-1] .physicsImpostor）; 
  } 
  } 
  }）;

我在这是要干嘛？

首先，我垂直连接-从第二行开始，并将其与上方的行连接。然后，我水平连接-除了每行中的第一个冒名顶替者之外，我都将其与冒名顶替者连接起来。
现在我们有了一个冒名顶替者网络。看起来是这样的：

游乐场的链接— http://www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP#3

演示版

现在我们有一块布。我们可以做很多事情！

布被球体阻塞

首先，让我们在布料的路径上放置一个球体，看看它如何反应：

和游乐场-http://www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP#5

粒子冒名顶替者撞到球体上，使帷幕在撞击时停止。请注意，拥有相对大量的细分非常重要。如果它太低，冒名顶替者将不会发生碰撞，并且布料只会“穿过”球体。 碰撞到球体的不是网格，而是粒子！

布扔在球上

现在，让我们将布料“扔”在球体顶部，看看发生了什么：

游乐场-http://www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP#6

很整洁吧？

赶上滚球

游戏的一个不错的主意是将球网扔向一个正在运转的球，并查看需要多少次尝试才能真正接住球。这是这种游戏的模拟：

可能性是无止境。

有没有更简单的方法来使用它？

是! Babylon.js很快将有一个名为“ physics body”的新物理扩展，它将保留常见物理体的实现。布将在那里。因此，一些汽车实施方案和其他一些很酷的事情。
什么时候可用？现在，这是一个好问题question

但是等等，Oimo.js呢？

巴比伦的物理体系结构的主要目标是将所有物理引擎统一为一个API。这意味着在理想环境中，将物理引擎更改为Oimo而不是Cannon应该开箱即用。
继续尝试！

而且，我们发现这不是一个完美的世界。 Oimo的远距关节的工作方式与Cannon的远距关节略有不同，并且连接看起来有些“拉伸”。 Oimo也快得多（比大炮简单得多），因此织物将很快“振动”。

但是不要担心。一切都有解决方案。
首先，两个关节之间的距离应保持最小。将距离设置为0.1将防止拉伸。
解决“振动”的方法是减少时间步长。这意味着“降低”物理引擎的速度。
这是使用Oimo的球形演示— http://www.babylonjs-playground.com/#1J3WEP#8

只是一件事-Oimo没有颗粒冒充者 。这是使用很小的球体模拟的。有缺点。

下一步是什么？

现在轮到你了。可能性是无止境！
试用此实现，尝试一下。问我任何问题。一旦巴比伦物理身体库完成，我将发布完整的实现，包括变换调整和其他类型的网格。但这不应该阻止您进行试验。

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