unity 查找所以物体_用Unity来实现一下绳子效果——Obi Rope插件介绍
(本文作者 @对马骑马使用炎拳 )
今年年中的时候,《最后生还者2》引发了业界非常热烈的大讨论。
有关剧情、人物描绘的争议自然是最为集火的一环。可参看这里:
如何评价游戏《最后生还者2》?www.zhihu.com
而除此之外,还有众多有关游戏的细节也确实让人印象深刻。比如下面这个绳子:
可以看到,图中的绳子可以做到和游戏中的环境进行实时交互,拉伸,紧绷等属性都能很好的展现,而艾莉本人也有对应的各种状态下的反应动作,实在是细节无限大。
那么问题来了。不说高度还原,有没有可能比较方便地在Unity中实现相对类似的效果呢?
还真有。在Unity商店搜索“Obi”,就可以找到“Obi Rope ”这款模拟绳子的插件。这款插件是由西班牙工作室“Virtual Method ”开发,他们于2002年成立,为许多欧美游戏大厂提供过技术支持。"Obi"系列则是这家工作室为Unity制作的,可实时模拟绳索,流体,布料和软体的插件。
从商店直接下载Obi rope导入工程,可以看到官方在RopeAndRod文件夹下提供了10个案例学习,其中Crane(起重机)和Plectoneme(交缠螺旋)则是对应绳子的拉伸和旋转的使用场景,有点内味儿了。
接下来我们可以看一看RopeAndJoint场景,这个案例比较详细的展示了Obi rope的用法。
首先自然是绳子,选中绳子,可以看到两条绳子都挂载到了名为Obi solver的物体下,Obi solver身上带有两个脚本“Obi Solver”和”Obi Fixed Updater”。
从官方文档中得知,Obi solver 负责模拟粒子的物理属性并执行约束,这句话有些抽象,但我们只要知道怎么用就好了,其中有三点很重要:
1:Obi solver 可以添加到任意GameObject中,同一场景允许运行多个。
2:绳子必须是Obi solver子级才能实时更新运动和仿真。
3: 每个solver独立与其他solver ,所以不同的solver 下的子物体不会互相影响,只有同一solver下的绳子才会相互反应。
涉及Obi solver 的相关设置很多,这里不过多赘述,新建solver时选择默认的就好。
接下来看Obi Fixed Updater,顾名思义,这个组件会让solver下的子物体在FixedUpadte()期间更新。同样,你需要手动选择你希望运行的Obi solver添加到Updater中,不过obi很贴心,当你新建Obi solver时会自动添加到Updater的Solvers里。
Solvers 下面的两个参数,
Substep Unity physics,勾选上之后,该solver下的绳子能够与场景中的物体进行更精准的交互,一般默认勾选。
Substeps控制绳子的模拟精度,Unity中默认的timestep为0.02,假如在这儿设置Substep=4,那每次运行程序将会计算出0.02/4=0.005s的绳子的运动轨迹。总结下来就是,Substep值越大,模拟精度越高,程序性能越低。
接下来看绳子,也就是Obi Solver下的Obi Rope。每条绳子分别挂载了“Obi Rope”,”Obi RopeExtruded Renderer”,”Obi Path Smoother”以及多个”Obi Particle Attachment”组件。
先来看看Obi Rope组件 ,Obi Rope 中比较重要的功能就是绳子编辑器Blueprint,Obi 提供了一些不同种类的绳子资源,这里我们选择“Joint rope1”就好,之后点击Edit path ,你就可以在场景中对绳子进行编辑。
你也可以按住shift,同时选择多个节点进行操作,Path Editor的其他参数解释中,tangent mode 三种模式同样很好理解,如下图:
Thickness控制绳索在该点的粗细,mass控制粒子的质量,phase是个很重要的属性,可以后面结合Obi Collider一起说。
第二个组件是Obi path Smoother ,这个组件决定绳子的渲染
第一个参数Decimation ,官方文档用了一张图进行解释,你可以在Unity场景中选择Wireframe模式进行观察,会发现Decimation 值越大,绳子的面片越少,性能自然也会得到提升。
第二个参数Smoothing,值越大绳子越滑。
第三个参数Twist,决定每个绳索链结部分的扭曲度数,如下图。
第三个组件是 Obi RopeExtruded Renderer,Obi一共提供了四种渲染器,该渲染器是创建新的Obi Rope 时默认的。此处也不展开说(好麻烦哈哈),有兴趣的可以查阅文档自己探索。(文档地址文末)
最后一个组件是Obi Particle Attachment,这个组件用于将绳子的一端粘合到另外一个对象上,使用方法也很简单,选择绳子的的一个粒子组,并给这个粒子组指定对应的粘合物体,绳子的这个粒子组所在的位置就会粘合在这个物体上并跟随运动。
Particle Attachment有两种Type " Dynamic"和"static",此场景中的该组件都选择的是”Dynamic“,官方文档中也对这两种模式进行了详细说明:
先来看static模式,官方的解释是static type 下,组件会完全取消激活被选中的粒子的动力学。实际上就是粒子的运动的惯性对其绑定的物体不会有任何影响,此时该粒子的运动完全由绑定物体决定。
再来看Dynamic模式就好理解了,选择Dynamic后组件会和粒子的运动惯性互相影响,选择了Dynamic 后会多出两个参数,"Compliance"决定连接点的牢固性,Compliance =0,连接点会非常牢固,Compliance值越大,连接点越灵活;"Break threshold”=连接点可以不被扯断的最大的力。
最后让我们看下两种模式下的GIF图,来体会其中的不同:
需要注意的是:Target的物体需要带有Obi collider组件。
在案例中,绳子和场景中的地板墙壁都添加了 Obi Collider和Obi Rigidbody, Obi Collider的作用就是让绳子能与其他元素发生碰撞。除了Polygon Collider2D, Obi支持几乎所有的Unity 碰撞器。
如果你希望能忽略一些特定的碰撞体,就可以用到Phase(碰撞阶段),每个obi Collider都具有phase属性,而Obi Rope也同样具有phase 通道,当Obi collider的 phase 和Obi rope的值相同时,他们将彼此忽略。默认情况下,Obi Collider 的phase=0,Obi rope的phase = 1。
需要注意的是,在不同Obi solver 下创建的Obi 物体,就算phase值相同也不会产生交互效果。
Obi Rigidbody仅包含一个参数,选中"Kinematic For Paticle"后,物体不会被绳子影响,但绳子还是能感受到物体的存在(老二刺螈了)。
文章的最后,用Unity娘来稍微致敬下(拿着锁链似乎某种属性觉醒了的感觉):
Obi 官方文档:
Obi Physics for Unityobi.virtualmethodstudio.com
Obi 工作室博客:
Virtual Method's Blog - News and articles from our studioblog.virtualmethodstudio.com
PS :可能有朋友觉得Obi系列插件太贵,只是想学习一下,Unity商店有另外一套模拟流体、弹性布料的插件Flex,由英伟达制作,效果同样很爆炸,而且是免费的,不多说直接上图:
感兴趣的同学可以戳下面的视频,非常详细的介绍了这个插件:
【萌新图形学】简单看看新一代的物理引擎——FLeX简介_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibiliwww.bilibili.com
(本文作者 @对马骑马使用炎拳 )
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