BabylonJS - 物理引擎

Babylon.js 有一个物理引擎插件系统，有助于向场景添加交互。它显示了两个物体之间的碰撞和反弹，使其更像真实的交互。演示将显示球体彼此碰撞并围绕碰撞移动，然后静止。我们在台球等游戏中注意到同样的行为，玩家用球杆击球，球与其他球碰撞等等。在这里，物理引擎试图给出一个真实的球体碰撞和反弹（当它们撞击地面时）的视图。该引擎具有类和API，有助于应用冲量、力、改变速度、在需要时调用的回调函数，以及当我们需要在网格与其他网格碰撞时执行某些操作时。

可以使用3个物理插件：

Cannon.js
Oimo.js
Energy.js

演示

<!doctype html>
<html>
   <head>
      <meta charset = "utf-8">
      <title>BabylonJs - Ball/Ground Demo</title>
      <script type = "text/javascript" src="https://cdn.babylonjs.com/Oimo.js"></script>
      <script src = "babylon.js"></script>	
      <style>
         canvas {width: 100%; height: 100%;}
      </style>
   </head>

   <body>
      <canvas id = "renderCanvas"></canvas>
      <script type = "text/javascript">
         var canvas = document.getElementById("renderCanvas");
         var engine = new BABYLON.Engine(canvas, true);
         var v3 = BABYLON.Vector3;
         
         var createScene = function () {	
            // This creates a basic Babylon Scene object (non-mesh)
            var scene = new BABYLON.Scene(engine);

            var camera = new BABYLON.ArcRotateCamera("Camera", 0.86, 1.37, 250, BABYLON.Vector3.Zero(), scene);
            
            camera.attachControl(canvas);
            camera.maxZ = 5000;
            camera.lowerRadiusLimit = 120;
            camera.upperRadiusLimit = 430;
            camera.lowerBetaLimit =0.75;
            camera.upperBetaLimit =1.58 ;

            new BABYLON.HemisphericLight("hemi", new BABYLON.Vector3(0, 1, 0), scene);

            var randomNumber = function (min, max) {
               if (min == max) {
                  return (min);
               }
               var random = Math.random();
               return ((random * (max - min)) + min);
            };

            var mat = new BABYLON.StandardMaterial("ground", scene);
            var t = new BABYLON.Texture("images/gr1.jpg", scene);
            t.uScale = t.vScale = 10;
            mat.diffuseTexture = t;
            mat.specularColor = BABYLON.Color3.Black();
            
            var g = BABYLON.Mesh.CreateBox("ground", 200, scene);
            
            g.position.y = -20;
            g.position.x = 0
            g.scaling.y = 0.01;
            g.material = mat;	
            
            scene.enablePhysics(new BABYLON.Vector3(0, -10, 0), new BABYLON.OimoJSPlugin());
            
            g.physicsImpostor = new BABYLON.PhysicsImpostor(g, BABYLON.PhysicsImpostor.BoxImpostor, { 
               mass: 0, 
               restitution: 0.9 
            }, scene);
            
            var getPosition = function(y) {
               return new v3(randomNumber(-100, 100), y, randomNumber(-100, 100));
            };
            
            var allspheres = [];
            var y = 50;
            var max = 50;
            
            for (var index = 0; index < max; index++) {
               var redSphere = BABYLON.Mesh.CreateSphere("s" + index, 32, 8, scene);
               redSphere.position = getPosition(y);
               redSphere.physicsImpostor = new BABYLON.PhysicsImpostor(redSphere, BABYLON.PhysicsImpostor.SphereImpostor,{
                  mass: 1, restitution:0.9
               }, scene);
               
               redSphere.physicsImpostor.applyImpulse(new BABYLON.Vector3(1, 2, -1), new BABYLON.Vector3(1, 2, 0));
               
               var redMat = new BABYLON.StandardMaterial("ground", scene);
               redMat.diffuseColor = new BABYLON.Color3(0.4, 0.4, 0.4);
               redMat.specularColor = new BABYLON.Color3(0.4, 0.4, 0.4);
               redMat.emissiveColor = BABYLON.Color3.Red();
               redSphere.material = redMat;
               
               // push all spheres in the allspheres variable
               allspheres.push(redSphere);			
               y += 10; // increment height
            }
            scene.registerBeforeRender(function() {
               allspheres.forEach(function(obj) { 
                  // if the sphers falls down its updated again over here
                  // If object falls
                  if (obj.position.y < -100) {
                     obj.position = getPosition(200);				
                  }
               });
            })
            return scene;
         };
         var scene = createScene();
         engine.runRenderLoop(function() {
            scene.render();
         });
      </script>
   </body>
</html>

输出

以上代码生成以下输出：

在这个演示中，我们使用了图像images/gr1.jpg。这些图像存储在本地images/文件夹中，并也在下面粘贴以供参考。您可以下载任何您选择的图像，并在演示链接中使用。

images/gr1.jpg

解释

scene.enablePhysics(new BABYLON.Vector3(0,-10,0), new BABYLON.OimoJSPlugin());

以上代码启用物理插件。您可以使用您选择的插件。我们使用了OimoJsplugin()。

g.physicsImpostor = newBABYLON.PhysicsImpostor(g, BABYLON.PhysicsImpostor.BoxImpostor, { 
   mass: 0, 
   restitution: 0.9 
}, scene);

对于交互，物理引擎使用模拟体。当应用于模拟体时，物体的形状不能改变。如果更改，则必须创建一个新的模拟体。

对于球体，我们将设置模拟体并添加冲量以实现反弹效果，如下所示：

redSphere.physicsImpostor = new BABYLON.PhysicsImpostor(
   redSphere, BABYLON.PhysicsImpostor.SphereImpostor, { 
      mass: 1, 
      restitution:0.9
   }, scene
);

redSphere.physicsImpostor.applyImpulse(
   new BABYLON.Vector3(1, 2, -1), 
   new BABYLON.Vector3(1, 2, 0)
);

physicsImposter参数

考虑以下物理效果参数：

物体

这里指的是要应用交互的物体。例如，球体、盒子等。

类型

类型可以是以下之一：

BABYLON.PhysicsImpostor.SphereImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.BoxImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.PlaneImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.MeshImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.CylinderImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.ParticleImpostor;
BABYLON.PhysicsImpostor.HeightmapImpostor;

质量

唯一必需的参数是质量，它以千克为单位表示物体的质量。值为0将创建一个静态模拟体——适合地面。

恢复系数

这是物体在碰撞时“回馈”的力的大小。较低的值将不会产生反弹，值为1将产生非常有弹性的交互。

scene.registerBeforeRender(function() {
   allspheres.forEach(function(obj) { 
      // if the sphers falls down its updated again over here
      // If object falls
      if (obj.position.y < -100) {
         obj.position = getPosition(200);
      }					
   });
})

以上代码将掉落在地面上的球体带回地面。它不断更新地面上的任何掉落的球体。在浏览器中尝试以上演示以查看物理效果。

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