3D 物理系统

3D 物理简介

physics-system

物理系统是将游戏世界赋予现实世界的物理属性（重力、推力等），并抽象为刚体模型，使得游戏物体在力的作用下，仿真现实世界的运动及其之间的碰撞过程。即在牛顿经典力学模型基础之上，通过 API 计算游戏物体的运动、旋转和碰撞。

Cocos Creator 支持以下几种物理引擎：

  • ammo.js：默认物理引擎，Bullet 物理引擎 的 asm.js/wasm 版本。具备碰撞检测和物理模拟的物理引擎。
  • builtin：内置物理引擎，仅用于碰撞检测的轻量引擎。
  • cannon.js：具有碰撞检测和物理模拟的物理引擎。
  • PhysX: 由 NVIDIA 公司开发的游戏物理引擎。具备碰撞检测和物理模拟的物理引擎。

开发者根据开发对物理特性需求或应用场景选择不同的物理引擎，详情请参考：设置物理引擎。

注意：在低版本中 PhysX 不被支持。如要使用 PhysX 请确保引擎升级到最新版本。

物理世界和元素

物理世界中的每个元素都可以理解为一个独立的 刚体，在 Cocos Creator 3.x 中可以通过为游戏对象添加 Collider 碰撞组件 或者 RigidBody 刚体组件 让物理元素具备物理特性。物理系统将为这些元素进行物理计算，比如计算各物体是否产生碰撞，以及物体的受力情况。当计算完成后，物理系统会将物理世界更新到场景世界中，仿真还原真实世界中的物理行为。

场景世界与物理世界：

场景世界与物理世界

注意：此处的 “刚体” 指的是物理世界中，在运动中或受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。

物理世界的流程

当所有组件都完成 lateUpdate 之后，引擎会将持有物理属性的节点（刚体组件、碰撞体组件）同步到物理世界，并驱动物理引擎进行模拟，模拟完成以后再将物理引擎计算出的结果同步到场景的各个节点上。整体流程如下图所示：

phy

添加物理元素

add-element

在游戏世界中添加一个物理元素可以分为以下步骤：

  1. 新建一个节点。此处新建一个立方体模型 Cube；
  2. 添加碰撞组件，此处添加一个 盒碰撞体组件。在 属性检查器 面板下方点击 添加组件 按钮，在 Physics 目录下选择 BoxCollider 并调整参数；
  3. 为了使它具有物理行为，接着添加一个刚体 RigidBody 组件。

这样，便有了一个 既有碰撞器又有物理行为 的一个物理元素。